Célula nai

Células nai embrionarias de rato tinguidas cun marcador fluorescente verde.

As células nai ou células troncais (stem cells) son células capaces de se autorrenovaren por case infinitas divisións mitóticas, ou ben de continuaren a vía de diferenciación celular ata produciren células especializadas. A maioría de tecidos dun individuo adulto posúe unha poboación específica propia de células nai que permiten a súa renovación periódica ou a súa rexeneración cando se produce algún dano tisular. Algunhas células nai adultas son capaces de diferenciarse en máis dun tipo celular, como as células nai mesenquimáticas e as células nai hematopoéticas, mentres que outras se cre que son precursoras directas das células do tecido no que se atopan, como as células nai da pel ou as células nai gonadais.

As células nai embrionarias son aquelas que se atopan no embrión de ata 4-5 días de idade e que teñen a capacidade de formar todos os tipos celulares dun organismo adulto. Unha característica fundamental das células nai embrionarias é que poden manterse (no corpo ou nunha placa de cultivo) de forma indefinida. O feito de que unha soa célula nai sexa capaz de formar case calquera tipo de célula abre o emprego destas células como forma de experimentación para curar enfermidades ou rexenerar tecidos danados, como ocorre na rama da ciencia denominada enxeñaría de tecidos.

Potencialidades

As células nai pódense clasificar de acordo co tipo de células que poden xerar:

• Totipotentes: poden producir todos os tipos celulares. As células embrionarias poden producir incluso ectoderma, endoderma e mesoderma. Nas extraembrionarias é capaz de xerar as células da placenta.
• Pluripotentes: poden producir case todos os tipos celulares do embrión (ectoderma, mesoderma e endoderma) mais non poden xerar a placenta e anexos.
• Oligopotentes: poden producir células dentro dunha única liñaxe ou capa xerminal.
• Multipotentes: poden producir células de varias liñaxes, é dicir, as células mesenquimáticas do tecido adiposo poderán diferenciarse en adipocitos, mais non en leucocitos.
• Unipotentes: producen soamente un único tipo celular maduro.

Tipos de células nai

Célula nai embrionaria

Tras a fecundación, isto é, a unión do xenoma do óvulo co espermatozoide, fórmase unha célula quen de xerar un individuo completo. Esta primeira célula, denominada embrión, é pois unha célula totipotente, xa que a partir dela se obterán todos os tipos celulares até acadar o organismo adulto, con todos os seus órganos e tecidos. Mais non só esa primeira célula é totipotente: as células que resultan da división mitótica da anterior poden chegar a formar tamén un individuo adulto, mais só durante as primeiras 120 horas do desenvolvemento.

A partir do cuarto día, o embrión deixará de ser totipotente para se converter en pluripotente. Distinguiranse dous tipos celulares:

• Trofoblasto: formará a placenta do futuro individuo, así coma as envolturas embrionarias.
• Embrioblasto: formará tódolos tecidos do corpo excepto a placenta, conformando a chamada masa celular. As células nai do embrioblasto considéranse células que, aínda que non son quen de xerar un individuo completo, poden xerar calquera tipo de tecido, polo que son moi empregadas en biomedicina.

O trofoblasto e o embrioblasto denomínanse en conxunto o blastocito.

Célula nai adulta

Nun individuo adulto tamén hai células nai, que son capaces de diferenciarse para xerar novos tecidos. Na súa maioría atópanse na medula ósea e na pel, e escasamente noutros tecidos. Así, as células nai adultas son específicas dun tecido. Nun principio pensouse que só poderían xerar células do seu mesmo tecido. Por exemplo, unha célula nai da medula ósea poderá crear glóbulos vermellos do sangue, mais non poderá crear unha neurona. Mais estudos recentes demostraron que non é así, xa que se poden obter células sanguíneas a partir de células nai neuronais , e cada día descóbrense máis casos debido ás continuas investigacións.

O feito de que as células nai adultas teñan unha potencialidade maior da que se pensaba abre novos camiños á investigación en canto a terapia xénica e biomedicina, posto que é máis doado traballar con células adultas que con células embrionarias. Ademais, as leis de moitos países sobre a manipulación de embrións humanos limitan o avance neste campo.

Emprego de células nai

Células nai embrionarias.

En bioloxía empréganse basicamente dous tipos de células nai.

• Célula nai embrionaria (pluripotentes): na actualidade son empregadas coma modelo para estudar o desenvolvemento embrionario e para entender cales son os mecanismos e os sinais que permiten a unha célula pluripotente chegar a formar calquera célula plenamente diferenciada do organismo. É frecuente na actualidade que se conxele a placenta do bebé, xa que no futuro sería unha importante fonte de células nai.
• Célula nai adulta: nun individuo adulto coñécense até o de agora ao redor de 20 tipos distintos de células ani, que son as encargadas de rexenerar tecidos en continuo desgaste (como a pel ou o sangue) ou danados (coma o fígado). A súa capacidade é máis limitada para xerar células especializadas. As células nai hematopoese da medula ósea (encargadas da formación do sangue) son as máis coñecidas e empregadas na clínica dende hai tempo. Na mesma medula, aínda que tamén no sangue do cordón umbilical, no sangue periférico e na graxa corporal atopouse outro tipo de célula nai, denominada mesenquimal que pode diferenciarse en numerosos tipos de células dos tres derivados embrionarios (musculares, vasculares, nerviosas, hematopoéticas, óseas etc.). Aínda que aínda non se puido determinar a súa relevancia fisiolóxica estanse a realizar abundantes ensaios clínicos para substituír tecidos danados (corazón) por derivados destas células.

As células nai poderíanse empregar para testar e probar medicamentos en tecidos antes de se aplicaren a humanos. Os campos máis avanzados nos que se emprega a célula nai atópanse na enxeñaría tisular, sobre todo en tecidos epiteliais ou óseos, ademais do sangue.

Controversia sobre as células nai

Debates éticos

A controversia sobre as células nai é o debate ético sobre as investigacións da creación, uso e destrución das células nai embrionarias. A oposición ás investigacións di que esta práctica pode levar á clonación e fundamentalmente á desvalorización da vida humana. Contrariamente, as investigacións médicas opinan que é necesario proseguir coas investigacións das células nai embrionarias porque as tecnoloxías resultantes poderían ter un gran potencial médico, e que o exceso embrionario creado pola fertilización in vitro pode ser doado para as investigacións. Isto en cambio, produciu conflitos co movemento Pro-Life (Pro-Vida), quen se adxudica a protección de embrións humanos. O constante debate fixo que autoridades de todo o mundo busquen a regularidade nos seus traballos. De feito, existe un conflito ético-científico que fai que non exista unanimidade sobre o tema.

Leis nacionais

Célula nai mesenquimática.

O polémico tema sobre o emprego de células nai na clonación e na enxeñaría tisular está recollido en diferentes leis estatais.

• Suráfrica - permite todas as investigacións con embrións, inclusive a clonación terapéutica. É o único país africano con lexislación ao respecto.
• Alemaña - permite a investigación con liñaxes de células nai existentes e a súa importación, mais prohibe a destrución de embrións.
• Brasil - permite a utilización de células nai producidas a partir de embrións humanos para fins de investigación e terapia, sempre que sexan embrións inviábeis ou estiveran conxelados durante máis de tres anos conforme determina o art. 5º da Lei Federal Brasileira nº 11.105 de 24 de marzo de 2005. En todos os casos, é necesario o consentimento dos pais. A comercialización do material biolóxico é un delito. O 29 de maio de 2008 o Supremo Tribunal Federal do Brasil confirmou que a lei en cuestión é constitucional, ratificando desa forma o posicionamento normativo do país.
• China - permite todas as investigacións con embrións, inclusive a clonación terapéutica.
• Singapur - permite todas as investigacións con embrións, inclusive a clonación terapéutica.
• Corea do Sur - permite todas as investigacións con embrións, inclusive a clonación terapéutica.
• Estados Unidos - o presidente Barack Obama levantou a prohibición de investigar con células nai. Estados coma California permiten inclusive a clonación terapéutica).
• Francia - non ten lexislación específica, mais permite a investigación con liñaxes existentes de células nai embrionarias e con embrións de descarte.
• India - prohibe a clonación terapéutica, mais permite as outras investigacións .
• Israel - permite todas as investigacións con embrións, inclusive a clonación terapéutica.
• Italia - prohibe totalmente calquera tipo de investigación con células nai embrionarias humanas e a súa importación.
• Xapón - permite todas as investigacións con embrións, inclusive a clonación terapéutica.
• México - único país latinoamericano alén do Brasil que posúe unha lei que permite o uso de embrións. A lei mexicana é mais liberal ca a brasileira, xa que permite a creación de embrións para a investigación.
• Reino Unido - permite a clonación terapéutica, tendo unha das leis máis liberais do mundo.
• Rusia - permite todas as investigacións con embrións, inclusive a clonación terapéutica.
• Turquía - permite investigacións cos embrións inviábeis, mais prohibe a clonación terapéutica.

Experimentos con células nai

• Corazón

No ano 2001 acadouse no Medical College de Nova York a reparación do 68% do tecido cardíaco dun rato que sufriu un infarto, inxectando células dende a medula ósea. Rexenerouse o músculo estriado, o endotelio e a musculatura lisa, polo que o corazón volveu funcionar.

En Navarra, a Clínica Universitaria conseguiu curar tamén un infarto a unha muller implantándolle as súas propias células nai. Extraéronselle células nai da coxa e, tras unha selección e un posterior cultivo, fóronlle implantadas con éxito, curándolle o tecido danado tras varios infartos.

• Páncreas

Experimentos na Universidade Miguel Hernández de Elx en ratos cun páncreas defectuoso (non xeraba insulina), remataron coa obtención de células secretoras de insulina a partir de células nai, co que os ratos curaron esa deficiencia diabética.

Véxase tamén

Bibliografía

• BUENO (2007), Órganos a la carta.

Outros artigos

• Célula nai pluripotente inducida
• Cultivo celular.
• Enxeñaría de tecidos.
• Biomedicina.