El árbol de la vida desde una perspectiva científica / CIENCIORAMA 1

El árbol de la vida desde una perspectiva científica

Fernanda Vargas Romero

Este concepto ha sido cuestionado durante muchas generaciones y la

pregunta que en esta nota replanteamos es: ¿Qué es el árbol de la vida

desde una perspectiva científica?

A lo largo de la historia de la humanidad, cada cultura y cada civilización

han dado una definición acerca de esta gran pregunta, ya sea desde la

ciencia, la religión, la filosofía o la mitología. Generalmente, simboliza los

orígenes de la vida y la vida eterna, sin embargo, “el árbol de la vida” es

mucho más que el origen de la vida (si lo vemos desde religión como

Adán y Eva, o como el origen de la humanidad desde tiempos remotos) y

una creencia en la eternidad.

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La fama que tienen las células troncales, también llamadas células

madre, se debe a la gran cantidad de investigaciones realizadas a lo largo

de los últimos cien años. El término célula troncal acuñado a inicios del

siglo XX por el científico alemán Ernst Haeckel, se originó a partir de la

fusión de los conceptos de filogenia (la historia del desarrollo evolutivo de

un grupo de organismos) y de ontogenia (que describe el desarrollo de un

organismo desde su fertilización hasta su muerte), para describir a la

stammzelle (célula troncal), una célula primordial que se transforma al final

en todas las células de un organismo multicelular. Estos conceptos se

desarrollaron gracias a sus observaciones de embriones en desarrollo y de

la diferencia entre un huevo fertilizado y no fertilizado.

Sin embargo, el término de célula troncal, se empezó a usar

oficialmente cuando otros histoembriólogos, como Theodor Boveri y

ValentinHaecker desarrollaron el término de pluripotencia (que se definió

como la habilidad de una célula troncal de convertirse en células adultas),

la división de este tipo de células y su diferenciación a células somáticas

adultas.

Estos conceptos se utilizaron para nombrar la existencia de células

troncales en la formación de tumores y leucemia. También, a través del

estudio de los efectos de la radiación, se demostró que la reconstitución

de médula ósea garantiza de manera exitosa los injertos de piel. También

gracias a los descubrimientos de Till y McCulloch miles de pacientes

sobrevivieron a la leucemia. Los estudios más recientes que se han hecho,

demuestran que el trasplante de células troncales es el único tratamiento

para esta enfermedad, sin embargo no es el ideal para tratar

enfermedades autoinmunes.

Más que simple magia en una célula troncal.

El término célula madre, o mejor dicho, célula troncales, se deriva de su

nombre en inglés: stem cells, cuya traducción literal es células tronco o

tallo (de alguna árbol o planta, respectivamente). Este término se debe a

que las células troncales son capaces de dar origen a cualquier célula de

un organismo eucarionte. Todos los seres vivos existimos gracias a que

una célula troncal pudo dividirse varias veces sin dar origen a una célula

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específica. Posteriormente, cada una de ellas recibe un estímulo

determinado, para convertirse en células del sistema nervioso, circulatorio,

respiratorio, etcétera.

¿Son lo mismo una célula madre y una célula troncal?

La respuesta es no. El termino célula madre es usado normalmente en los

medios y en los bancos de sangre de cordón umbilical donde se

almacenan células troncales hematopoyéticas, que dan origen a células de

la sangre. El término “célula madre” se refiere a cualquier célula capaz de

dividirse y dar origen a dos células hijas; por lo tanto, es una definición

que se usa ambiguamente, ya que muchas células (incluso algunas

completamente diferenciadas) pueden dividirse, como: las células epiteliales

o de la piel, o las del intestino.

Por otro lado, el término troncal, como mencioné anteriormente, se

refiere también a que esas células pueden dar lugar a cualquier otra, por

ejemplo a una neurona, y a que tienen una gran capacidad de

multiplicarse y generar copias idénticas. A partir de los descubrimientos

recientes en investigación, una célula troncal se define como una célula

inmadura; es decir, sin una función específica y en su estado más

primitivo.

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En el origen sólo había células troncales

En las primeras etapas después de la fecundación de un óvulo, éste

empieza a dividirse y posteriormente se forman los diferentes segmentos

que darán origen a un ser vivo. Pero también es cierto que la definición

de célula troncal, permite incluir diferentes tipos ellas, y esto se debe a su

capacidad de originar uno o más tipos celulares; es decir, células del

sistema nervioso, del intestino y del hueso o sólo pueden generar un

único tipo celular.

A partir de la potencialidad que tenga cada célula troncal a lo largo

del desarrollo de un ser vivo, se puede clasificar de la siguiente manera:

Célula totipotente: que puede dar origen a cualquier tipo celular, tanto del

organismo que se está formando (ya sea macho o hembra), como de la

placenta o del vitelo, que son protecciones que tienen los embriones para

que éste se mantenga vivo dentro de la madre.

Célula pluripotente: da origen a cualquier tipo celular que tenga que ver

con el organismo, ya sean células germinales (que son los

espermatozoides u óvulos) o células somáticas (que son todas aquellas

que forman el organismo a excepción de las germinales); sin embargo ya

no pueden convertirse en células de la placenta o del vitelo, etcétera, que

son tejidos extraembrionarios.

Célula multipotente: tiende a especializarse más a un linaje o tipo celular

de un sistema del organismo, como por ejemplo, las células del sistema

inmune, del sistema nervioso, del corazón, etcétera.

Célula Bipotente: pueden diferenciarse o dar origen a dos tipos celulares

dentro de un sistema en particular. Por ejemplo: los oligodendrocitos y

astrocitos (que pertenecen a células del sistema nervioso)

Célula Unipotente: ésta ya está completamente comprometida a dar origen

a una célula en particular, por ejemplo a las neuronas, a los

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cardiomiocitos (que están en el corazón) o a los glóbulos blancos,

etcétera.

Como podemos ver, todos estos tipos de células troncales cumplen

con la definición de dividirse y dar origen a dos células hijas idénticas y

posteriormente diferenciarse en distintos tipos celulares. La disparidad

radica en la capacidad de cada una de diferenciarse en uno o más tipos

celulares.

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Controversias, mitos y verdades sobre el uso de células troncales.

Después del descubrimiento de las células troncales y la posible capacidad

de usarlas para enfermedades crónicas, se comenzó a investigar la mejor

manera de obtenerlas.

Por su alta capacidad de convertirse en cualquier tipo celular del

organismo, la mejor fuente era usar las células troncales pluripotentes que

se encuentran en los primeros estadios del desarrollo de un embrión. Sin

embargo, por el manejo inadecuado de información sobre este tema por

parte de los científicos hacia el público en general, comenzó la

controversia sobre las técnicas de clonación en humanos y la destrucción

de embriones durante la obtención de estas células. Esto tuvo como

consecuencia una investigación limitada sobre este tipo de células y su

posible manejo en la clínica. Condujo además a que en la investigación se

cultivaran líneas celulares de células troncales embrionarias para su

proliferación, almacenaje y su posterior uso de convertirlas en un tipo

celular en particular. Durante años se ha tratado de hacer terapias con

células diferenciadas a partir de células troncales, y se trasplantan a un

tejido en particular para curar diferentes enfermedades crónicas. Sin

embargo es necesario considerar que este tipo de tratamientos clínicos

necesitan una extensa investigación básica y una evidencia preclínica

reproducible para que pueda llevarse a cabo en humanos.

Por poner un ejemplo, en los años 90 se realizaron las primeras

inyecciones de cardiomiocitos (derivados de células troncales embrionarias)

en el corazón de pacientes después de haber padecido un infarto. Se han

visto una gran diversidad de resultados tanto positivos como negativos en

los que existe una recuperación temporal en los pacientes, pero que

después de unos años vuelven a tener el corazón atrofiado.

Es importante mencionar que esta serie de resultados positivos y

negativos se debe a que en la mayoría de las ocasiones no se ha

realizado un estudio más profundo del comportamiento de estas células

cuando se utilizan para un fin en particular.

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También debe tomarse en cuenta que la investigación básica

realizada a lo largo de estos años, ha dado resultados positivos. Por

ejemplo, en la capacidad de diferenciar una gran cantidad de células

específicas para trasplantar y restaurar un tejido atrofiado en un animal,

que es el caso de ratas con síndrome parkinsoniano. Sin embargo, también

es cierto que este tipo de células son muy desconocidas aún, ya que al

analizarlas semanas después de haberse transplantado, pueden volver a

convertirse en una célula troncal y formar tumores en las regiones del

trasplante.

A pesar de ello, esto no se considera un fracaso, ya que el campo

de la investigación crece y se desarrolla al igual que crece un árbol, en

este caso el que forma nuestras vidas. Es cierto que esta línea de

investigación es probablemente el futuro para curar enfermedades

degenerativas o hacer medicina regenerativa, pero aún falta mucho por

conocer a estas células. Debemos en principio saber cómo cultivar esa

semilla y dejarla crecer hasta formar un árbol, antes de querer restaurar

un árbol roto o con problemas para crecer.

Agradecemos a la M. en C. Itzel Escobedo Ávila por su participación en la

realización de esta nota.

Referencias

1. Keith R. Brunt, Richard D. Weisel, and Ren-Ke Li. Stem cells and regenerative medicine:

future perspectives. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 2012; 90(3): 327-

335.

2. Pelayo R., Santa-Olalla J., Velasco I. Células troncales y medicina regenerativa. PUIS,

UNAM, 2011. México.