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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de Medicina

DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LAS

TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA

COMUNICACIÓN

Avances Tecnológicos en Trasplantes

Presenta:

Sánchez Escobedo Yeiscimin Matrícula: 201201713

PRIMAVERA 2014

Catedrático. Profa. Lilian Gaona Osorio.

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GLOSARIO

Autólogo: Se refiere a los elementos que constituyen el cuerpo tales como las

células o los tejidos, que son propios de un individuo, en el caso del trasplante, se

extrae una parte de un individuo para un injertarla en otra parte de su cuerpo.

Histocompatibilidad: Semejanza entre dos o más tejidos a nivel de sus

características genéticas e inmunológicas, como el sistema ABO, HLA, etc. La

histocompatibilidad es imprescindible para el éxito de un trasplante de órganos o

sangre entre un donador y un receptor.

Hematopoyesis: Proceso de generación de células que integran la sangre

(eritrocitos, leucocitos y trombocitos) a partir de ciertas células madre presentes e

médula ósea.

Inmunosupresor: Implica un acto que reduce la activación o la eficacia del

sistema inmunológico.

Medicina Regenerativa (o Ingeniería de Tejidos):es la rama de la bioingeniería

basada en el cultivo de células madre para regenerar órganos o tejidos dañados, a

consecuencia de enfermedades o accidentes que se ayuda de

bioquímica y fisicoquímica para mejorar o reemplazar funciones biológicas de los

distintos órganos.

Quimioterapia:es el uso de fármacos para destruir las células cancerosas para

detener su capacidad de crecer y dividirse.

Terapia Celular:Proceso que se lleva a cabo al introducir nuevas células en un

tejido para poder tratar una enfermedad específica.

Trasplante Alogénico: Procedimiento mediante el cual una persona recibe

células madre formadoras de sangre (células a partir de las cuales se forman

todas las células sanguíneas) provenientes de un donante genéticamente similar,

pero no idéntico.

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1. Resumen

El presente ensayo muestra un panorama general sobre los avances en

trasplantes, asimismo engloba particularidades sobre la utilización de células

madre como respuesta a distintos trastornos orgánicos; además se incluye el

análisis comparativo del tratamiento utilizado para Leucemia Mieloide Aguda

(LMA) en base a evidencia obtenida de estudios clínicos realizados con

anterioridad en los que podemos apreciar la aplicación más novedosa a mi

parecer sobre del trasplante celular y sus alcances con células madre.

Dicho análisis, ayudará a ampliar nuestra perspectiva sobre el tema de las

células madre, y con ello abrir un importante canal en el cual el lector se interese

por profundizar en la búsqueda de información en posteriores investigaciones, que

acaparan la atención y que actualmente se están gestando gracias a la inquietud

por las limitantes que ahora representan muchos inconvenientes. Sin embargo, no

se minimiza la importancia sobre el gran paso que estamos dando en el que nos

adentramos a la nueva era de la medicina: la regenerativa.

La investigación se realizó en distintas fuentes bibliográficas principalmente

en páginas y revistas médicas, la mayoría de la bibliografía consultada fueron

artículos basados en evidencia, los cuales en el caso de tratamiento para LMA nos

afirman y muestran que el trasplante con células madre hematopoyéticas brinda

menos riesgos y mayor capacidad de aceptación, con ello la prolongación y

mejora de calidad de vida de los pacientes con dicha enfermedad, que la

quimioterapia, el tratamiento de primer instancia que se ocupa para esta

enfermedad.

En nuestro presente, el trasplante celular es un avance tecnológico –

científico que representa el futuro de la medicina regenerativa, que se enfatiza en

recrear tejidos dañados a partir de células con potenciales de multiplicación y

diferenciación dejando con ellos importantes brechas con la medicina paliativa.

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2. Introducción

La disfunción terminal e irreversible de un órgano, cuya sustitución resulta

en una mejoría de la calidad de vida y en la supervivencia del paciente, convierte

al trasplante en un recurso terapéutico que posibilita la mejora del estado de salud

a muchas personas afectadas por distintas enfermedades con pronósticos que van

desde regulares hasta malos.

El trasplante es un procedimiento quirúrgico generado tras varios avances

científicos y tecnológicos, en cuestión de entender inmunológicamente y

celularmente como se lleva a cabo el rechazo o aceptación de este. El trasplante

es el acto de transferir células, tejidos u órganos desde un sitio a otro, mediante

implantación (injerto) de un individuo sano (donante) hacia otro (receptor), o

también se puede trasplantar tejidos de la misma persona. Dentro de los órganos

y tejidos trasplantables se incluye: pulmón, corazón, riñón, hígado, páncreas,

intestino, estómago, piel, córnea, médula ósea, sangre, hueso, entre otros, siendo

el riñón el órgano más comúnmente trasplantado a nivel mundial.

El presente trabajo tiene como finalidad enunciar y evidenciar al avance

científico de los últimos años y el futuro de este procedimiento, desde niveles

moleculares y celulares; el cual está enfocado a la utilización de las células madre,

en donde el interés crece de forma exponencial en los últimos años a raíz de la

identificación, caracterización y aislamiento de las células madre embrionarias

humanas y de las expectativas, de alguna forma prematuras, de que las células

madre podrían ser capaces de curar innumerables enfermedades (enfermedades

neurodegenerativas, cardíacas, endocrinológicas, renales, entre otras…) gracias a

su enorme potencial de diferenciación; y que siendo el trasplante celular la

respuesta a enfermedades graves como el caso de la Leucemia Mieloide Aguda

(LMA), en donde es un hecho que el trasplante brinda mejores alternativas y

posibilidades de recuperación para el paciente con esta enfermedad. Es una

realidad y se espera que el trasplante de células madre pueda lograr mayores

alcances en la solución de enfermedades orgánicas, llegando a colocarnos en la

era de la Medicina Regenerativa.

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3. Avances Tecnológicos en Trasplantes

3.1. TERAPIA CELULAR: EL FUTURO.

La transferencia de células madre tiene como primer antecedente los

experimentos realizados por Till y McCulloch a finales de los años 50, en los que

se puede afirmar que gracias al trasplante celular miles de pacientes han podido

ser curados de enfermedades graves (Prósper, 2006). Teniendo como punto de

partida la potencialidad de células madre adultas, concretamente de las células

madre hematopoyéticas desde hace más de 50 años, dio origen a la terapia

celular (TC) un procedimiento ampliamente utilizado: el trasplante de progenitores

hematopoyéticos, que utiliza células como agente terapéutico.

El futuro de las células madre embrionarias en cuanto a la viabilidad de su

utilización depende de dos factores principalmente: del potencial de diferenciación

el cual permitiría emplearlas para regenerar tejidos destruidos o dañados, como es

el caso de enfermedades neurodegenerativas, diabetes o patología cardíaca; en

segundo lugar, las células madre podrían servir como vehículo terapéutico de

genes, como en el caso de enfermedades genéticas así la hemofilia o incluso

como vehículo de terapias antitumorales.

3.2. CÉLULAS MADRE Y EMBRIONARIAS.

Ahora bien, antes de enunciar los principales avances en trasplante celular

debemos tener presente que tipo de células madre y qué características debe de

poseer para poder ser trasplantada. La célula madre (o troncal) es capaz de

dividirse indefinidamente y diferenciarse a distintos tipos de células

especializadas, no sólo morfológicamente sino también de forma funcional. Las

células madre se pueden clasificar según su capacidad de diferenciarse a distintos

tipos de tejidos o lo que es lo mismo según su potencialidad: las células madre

totipotenciales son aquellas capaces de producir tanto tejido embrionario, es decir

un embrión completo como extraembrionario (placenta y anexos placentarios). En

sentido estricto solamente los estadios iniciales del zigoto constituirían células

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madre totipotenciales; por otro lado las células madre pluripotenciales son

aquellas que tienen la capacidad de diferenciarse a cualquiera de los tejidos

existentes en un organismo adulto y por tanto tejidos procedentes de cualquiera

de las tres capas embrionarias, incluyendo las células germinales; por último, las

células madre multipotenciales serían capaces de diferenciarse a distintos tipos

celulares, pero siempre restringiendo su potencial a tejidos derivados de una única

capa embrionaria, es decir tejidos derivados mesodérmicos, ectodérmicos o

endodérmicos. Además de las células madre, existen las denominadas células

progenitoras o precursoras que son aquellas células comprometidas a un

determinado linaje pero con cierta capacidad proliferativa.

Las células madre embrionarias son pluripotenciales, es decir son capaces

de proliferar de forma continua sin diferenciarse, siendo prácticamente inmortales,

y además son capaces de diferenciarse a cualquier tejido del organismo,

incluyendo tejidos somáticos (corazón, hígado, hueso, pulmón, cerebro y células

germinales (ovocitos y espermatozoides)). La posibilidad de obtener cualquier tipo

de tejido y sin limitaciones en cuanto a número de células ha abierto expectativas

de tratamiento de enfermedades tradicionalmente incurables (infarto de miocardio,

enfermedades neurodegenerativas, enfermedad de Parkinson, diabetes y otras

muchas).

3.3. CÉLULAS MADRE HEMATOPOYÉTICAS EN RESPUESTA A LMA.

La Leucemia Mieloide Aguda (LMA), es una enfermedad que afecta

principalmente a la población pediátrica (15-27%) que se caracteriza por la

proliferación neoplásica de las células hematopoyéticas (Olaya, 2005). Se tiene

referencia que existen pocos o casi nulos tratamientos para esta enfermedad, y

que sin el empleo de alguna medida terapéutica el desenlace es fatal y el tiempo

es vital para evitar la propagación de este cáncer.

Normalmente, la médula ósea produce células madre sanguíneas

(células inmaduras) que con el tiempo se vuelven células sanguíneas maduras.

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Una célula madre sanguínea se puede convertir en una célula madre mieloide o

una célula madre linfoide.

En LMA, las células madre mieloides generalmente se convierten en un tipo

de glóbulos blancos inmaduros llamado mieloblastos (o blastocitos mieloides). Los

mieloblastos o células leucémicas de la LMA son anormales y no se convierten en

glóbulos blancos saludables. Las células leucémicas se acumulan en la sangre y

en la médula ósea de modo que hay menos lugar para los glóbulos blancos, los

glóbulos rojos y las plaquetas saludables. Cuando esto sucede, puede presentarse

infecciones, anemia o hemorragias. Las células leucémicas pueden diseminarse

fuera de la sangre hacia otras partes del cuerpo como el sistema nervioso central,

piel y encías. A veces, las células leucémicas forman un tumor

llamado sarcomagranulocítico o cloroma.

Es necesario plantearnos como un tipo de cáncer celular (neoplasia

hematopoyética) puede ser soslayado gracias al trasplante de células sin la

información cancerígena que se ha creado dentro de la información genética del

paciente con LMA, así como también evitar el rechazo de estas células.Acerca del

trasplante de médula ósea menciona Dorticós (2008):

“En cuanto al trasplante de células hematopoyéticas se han consolidado

logros importantes en los últimos 15 años, como ha sido la introducción del

trasplante con células movilizadas hacia la sangre periférica, la introducción

del trasplante no mieloablativo, la aplicación de factores

recombinantes producidos en el manejo de los pacientes trasplantados y la

introducción de técnicas de quimerismo. En donde se señala la contribución

que ha tenido la experiencia obtenida con este proceder para el desarrollo

de la llamada: Medicina Regenerativa”.

En Cuba, la introducción del trasplante autólogo de médula ósea

(hematopoyético), fue realizado primero en pacientes con linfomas, en donde las

células progenitoras hematopoyéticas trasplantadas se obtuvieron a partir de la

sangre periférica y de cordón umbilical. Se manipuló a las células mediante con:

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criopreservación a -196 °C, con el objetivo de conservar la médula ósea autóloga

a 4 °C ayudada de otra técnica complementaria para asegurarse del éxito de la

evolución del injerto denominada: quimerismo, en que se utiliza la reacción en

cadena de la polimerasa para amplificar zonas del ADN altamente polimórficas.

Ambas técnicas esenciales en la preservación de las células madre para su

posterior trasplante, cuya mención hace referencia a tener en cuenta cuán difícil

es su preservación.

En las últimas décadas se han desarrollado múltiples esquemas de

tratamiento para LMA principalmente en Estados Unidos y Reino Unido; los más

significativos son los de St. Jude’s AML-87 que logran una sobrevida libre de

enfermedad a dos años representando el 29% de pacientes que presentaron dicha

mejoría; el del Instituto Dana Farber, con un esquema de quimioterapia (VAPA 76-

79) que da una sobrevida de 38% a cuatro años; y el del grupo Berlin-Frankfurt-

Munster (BFM), que en 1987 inició un esquema denominado FMN87LAM y da una

sobrevida de 41% a cinco años. Los índices recientes de éxito para los niños

tratados sólo con quimioterapia han variado de 30 a 45%. El paso inicial para

lograr una sobrevida prolongada es lograr una inducción a la remisión temprana; el

siguiente paso, una vez lograda la inducción a la remisión, es evitar la recurrencia

de la neoplasia.

Una alternativa para erradicar la remisión secundaria a la inducción inicial

es someter a los pacientes con LAM a trasplante de células progenitoras

hematopoyéticas (trasplante de médula ósea). Los estudios realizados en cultivos

celulares han demostrado que después de la quimioterapia de inducción a la

remisión, las células leucémicas se reclutan en el ciclo celular, lo que las hace

susceptibles de recibir terapia de consolidación.

La Asociación Italiana de Hemato-Oncología Pediátrica informó que en 161

pacientes con LAM a quienes se realizó trasplante alogénico de Médula Ósea

(MO) la sobrevida global fue de 58% en comparación con el 21% con

quimioterapia convencional. A continuación anexo una tabla cuya finalidad

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persigue la comparación de los resultados del tratamiento posterior a la remisión

con quimioterapia vs alotrasplante de médula ósea en niños con LAM en

diferentes Instituciones de Estados Unidos.

Institución Alotrasplante (sobrevida global)

Quimioterapia (sobrevida global)

Asociación Italiana de Hemato-Oncología

58% 21%

P.O.G. 52% 38% C.C.G. 70% 40%

Grupo de estudio de la LANL

72%

Lo cual se ejerce un punto a favor por el trasplante de células

hematopoyéticas, como se refiere en los porcentajes el alotrasplante se comprobó

mediante porcentajes con la variante estudiada: la sobrevida de los pacientes

representa mayor probabilidad de aceptación y prolongación de la vida respecto a

la quimioterapia, sin embargo esla primera elección para tratamiento de LMA, lo

cual no indica que deba suprimirse sino que aunado al trasplante celular (TC)

mejoren la respuesta a este padecimiento.

3.4. PROBLEMÁTICA DEL EMPLEO DE CÉLULAS MADRE Y EMBRIONARIAS.

Sin embargo como todo nuevo avance científico-tecnológico las células

madre y embrionarias se enfrentan a inconvenientes con importantes limitaciones

clínicas y terapéuticas. Por una parte, la misma capacidad proliferativa de estas

células lleva a una invariable la producción de tumores (teratomas y carcinomas).

Junto a este problema no despreciable, se encuentra el hecho de que en el

trasplante de células embrionarias se produciría entre dos sujetos

inmunológicamente incompatibles, aunque en este sentido, la clonación

terapéutica al menos teóricamente, permitiría eludir el problema de

histocompatibilidad, desde el punto de vista económico e incluso científico no es

una solución viable hoy en día.

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El anterior problema se asocia a otro: la medicación inmunosupresora y los

consiguientes efectos adversos, que resultan de su uso para disminuir las

posibilidades de rechazo. Se ha observado que la incidencia en la aparición de

cáncer, aumenta a medida que pasa el tiempo por el uso de medicamentos

inmunosupresores y su uso también contempla los efectos colaterales, que van

desde producir hiperglucemia, hipertensión y descalcificación, hasta

nefrotoxicidad. Por lo cual, se debe valorar el riesgo – beneficio, al optar por el

trasplante celular.

3.5. TRASPLANTE CELULAR LA RESPUESTA PARA DISTINTOS

TRASTORNOS ORGÁNICOS.

a) Endocrinología.

En la actualidad no existe un tratamiento curativo de la diabetes sino que el

pronóstico de los pacientes está supeditado al control de su glucemia mediante el

tratamiento sustitutivo.Recientemente, los resultados positivos obtenidos mediante

el trasplante de islotes de páncreas en pacientes diabéticos ha incrementado el

interés por utilizar células capaces de producir insulina. La posibilidad de utilizar

células madre con capacidad de diferenciarse en células productoras de insulina

se plantearía como una estrategia mucho más atractiva. Una de las principales

limitaciones es que el porcentaje de células secretoras de insulina que se pueden

obtener es muy pequeño, lo cual limita su aplicación terapéutica.

b) Neurológicas.

Las células madre tienen un enorme potencial como células capaces de

reconstruir las neuronas y estructuras dañadas en enfermedades como la

enfermedad de Parkinson, esclerosis lateral amiotrófica, enfermedad de

Alzheimer, esclerosis en placas, infartos cerebrales o las lesiones medulares por

mencionar algunas. El sistema nervioso central añade una dificultad adicional a la

terapia celular, al ser un órgano con una sofisticada organización estructural, las

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células implantadas han de ser capaces no solo de injertarse, sino asimismo de

establecer nuevas conexiones sinápticas e integrarse con el resto del tejido

circundante.

Estudios recientes in vitro e in vivo han demostrado que tanto las células

madre embrionarias como las adultas son capaces de diferenciarse a neuronas

dopaminérgicas. Sin embargo, no está claro hasta qué punto dichas células son

capaces de restablecer los circuitos neuronales destruidos por ejemplo en

Enfermedad de Parkinson.

c) Cardiovasculares.

La posibilidad de utilizar células madre para regenerar el músculo cardíaco

destruido ha abierto enormes esperanzas para un número muy importante de

pacientes. La plasticidad de las células de músculo esquelético junto con su

capacidad de responder a estímulos eléctricos sugieren la posibilidad de que

células musculares individuales (mioblastos) puedan ser convertidos en fibras

musculares capaces de producir trabajo cardíaco (cardiomioplastia celular). Los

estudios iniciales con mioblastos obtenidos de músculo esquelético han permitido

determinar que dichas células son capaces de injertar en el corazón de animales

de experimentación y contribuir a mejorar la función contráctil del

corazón constituyendo la base de la aplicación de esta técnica en pacientes con

infarto de miocardio.

d) Oftalmología.

Actualmente el trasplante de limbo corneal es una práctica reconocida,

usándose células del ojo contralateral cuando el daño es en un solo ojo, y células

de un donante cuando el daño es bilateral. La combinación de células del limbo

con membrana amniótica se usa con éxito para promover una rápida re-

epitelización de la córnea.

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e) Dermatología.

La capacidad de cultivar células madre epidérmicas que forman colonias, las

cuales pueden ser cultivadas en serie en condiciones apropiadas y alcanzar una

enorme expansión de su población hasta generar un epitelio ha permitido desde

hace años generar cantidades suficientes de epitelio cultivado para trasplantar a

pacientes con grandes quemaduras.

4. Conclusión

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A lo largo del ensayo se planteó un panorama sobre los avances en

trasplantes como respuesta a una gran variedad de trastornos orgánicos siendo

específicos, en el trasplante celular (TC) arrojando importantes conocimientos.

Como estudiantes de medicina y del área de la salud nos permite vislumbrar ideas

encaminadas darle respuesta a las principales limitantes que presenta el

trasplante celular, con lo que ahora se conoce y sobre los innumerables trabajos y

logros que se están consiguiendo con el empleo de células madre respecto a la

utilización para enfermedades que se consideran o consideraban de difícil

pronóstico y tratamiento, dejando totalmente claro con ello la premisa y objetivo

de este ensayo.

Desde mi particular punto de vista y en base a lo documentado, el

trasplante celular es una herramienta que en sus inicios llama nuestra atención e

interés, por lo novedosa que suena, incluso cuando enfrenta limitantes que ponen

en riesgo su efectividad, no obstante, es real y me atrevería a decir que podría ser

la línea que siga la investigación sobre células madre y su aplicación, dejando

atrás a los trasplantes macroscópicos que por sus características diferentes al

celular serían obsoletos, dando paso a lo celular y molecular.

Referencias Bibliográficas

14

Carmona Salinas, M. (2011).La inmunología en la Salud y Enfermedad.

México. Editorial Médica Panamericana. Inmunología de trasplantes de

órganos, tejidos y células. pp. 217-226.

Prósper F., Gavira J. J., Herreros J., Rábago G., Luquin R., Moreno J. et al

(2006). Trasplante celular y terapia regenerativa con células madre. Anales

Sis San Navarra. 29 (2), 219-234.

Dorticós-Balea Elvira. Fagundo-Jaime Juan C. Pavó-Morán Valia.

Reboredo-Domínguez Mercedes (2008).Actualización en trasplante de

células progenitoras hematopoyéticas en pacientes pediátricos en los

últimos 15 años. Revista Cubana de Hematología y Hemoterapia. 27(1),

119-127.

Olaya Vargas Alberto. Coronel Morán Rocio. Robles Castro Julieta. (2005)

Trasplante de Médula Ósea en el tratamiento de la leucemia aguda

mieloide en pediatría. Controversias del tratamiento actual.Acta pediátrica

Médica. 26 (2), 73-78.

ÍNDICE

15

1. Resumen ______________________________________________________ 3

2. Introducción ___________________________________________________ 4

3. Avances Tecnológicos en Trasplantes _____________________________ 5

3.1 TERAPIA CELULAR: EL FUTURO. _________________________________ 5

3.2 CÉLULAS MADRE Y EMBRIONARIAS ______________________________ 5

3.3 CÉLULAS MADRE HEMATOPOYÉTICAS EN RESPUESTA A LMA _______ 6

3.4 PROBLEMÁTICA DEL EMPLEO DE CÉLULAS MADRE Y EMBRIONARIAS _ 9

3.5 TRASPLANTE CELULAR LA RESPUESTA PARA DISTINTOS TRASTORNOS

ORGÁNICOS __________________________________________________ 10

4. Conclusión ___________________________________________________ 13

Referencias Bibliográficas ________________________________________ 14