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Diferenciado M2 · Biología (profundización)
Biotecnología, ética y sociedad · Células madre y organismos transgénicos

Células madre: preservación y uso

Una familia de Concepción espera a su primera hija y recibe en la clínica un folleto: «Guarde la sangre del cordón umbilical, un seguro biológico para toda la vida». ¿Qué tienen de especial esas células? ¿Sirven para cualquier enfermedad? ¿Vale la pena pagar por conservarlas? Al terminar la página podrás responder con evidencia y no solo con publicidad.

Qué es una célula madre

Tu cuerpo tiene unos 200 tipos de células distintas: neuronas, glóbulos rojos, células de la piel, fibras musculares. Casi todas están diferenciadas: cumplen una función específica y ya no pueden convertirse en otro tipo celular. Muchas, además, se dividen poco o nada (una neurona, por ejemplo) o viven pocos días (un glóbulo rojo vive unos 120 días y no tiene núcleo).

Entonces, ¿de dónde salen las células nuevas que reponen las que mueren? De las células madre.

Cuando una célula madre se divide, una de sus hijas puede seguir siendo célula madre y la otra puede comenzar a especializarse. Así el tejido se repone sin que se acabe la reserva.

Una célula madre se divide: una hija sigue siendo célula madre (autorrenovación) y la otra se diferencia en un tipo celular especializado. célula madre célula madre autorrenovación célula especializada diferenciación
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Define qué es una célula madre y menciona las dos propiedades que la distinguen de una célula completamente diferenciada, como una neurona o un glóbulo rojo.

Define qué es una célula madre y menciona las dos propiedades que la distinguen de una célula completamente diferenciada, como una neurona o un glóbulo rojo.

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Potencialidad: cuánto pueden llegar a ser

No todas las células madre pueden originar los mismos tipos celulares. A esa capacidad se le llama potencialidad (o potencia) y se ordena de mayor a menor.

Tipo Qué pueden originar Dónde se encuentran
Totipotentes Un organismo completo, incluidos los tejidos embrionarios y la placenta Cigoto y primeras células del embrión (hasta unas pocas divisiones)
Pluripotentes Casi todos los tipos celulares del cuerpo, pero no un organismo completo ni la placenta Masa celular interna del blastocisto; células iPS
Multipotentes Varios tipos celulares de una misma familia de tejidos Médula ósea, cordón umbilical, tejido adiposo
Unipotentes Un solo tipo celular, aunque se autorrenuevan Células madre de la epidermis o de las espermatogonias
Escalera de potencialidad: de totipotente a pluripotente, multipotente y unipotente, con menos tipos celulares posibles en cada paso. totipotente todo, con placenta pluripotente todo el cuerpo multipotente una familia unipotente un solo tipo
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Ordena los siguientes tipos de células madre según su potencialidad, desde la que puede originar más tipos celulares hasta la que origina menos: multipotentes,…

Ordena los siguientes tipos de células madre según su potencialidad, desde la que puede originar más tipos celulares hasta la que origina menos: multipotentes, totipotentes, pluripotentes. Escribe en una frase qué significa cada término.

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Tipos según su origen: embrionarias, adultas e iPS

Además de la potencialidad, se clasifican según de dónde se obtienen.

  • Embrionarias: se obtienen de la masa celular interna del blastocisto (embrión de pocos días). Son pluripotentes y se dividen mucho en cultivo. Pero obtenerlas implica destruir el embrión, lo que genera un debate ético, y pueden formar tumores (teratomas) si se trasplantan sin control. Si vienen de un embrión ajeno, el paciente puede rechazarlas.

  • Adultas (o tisulares): se encuentran en tejidos ya formados, como la médula ósea, la grasa o el cordón umbilical. Son multipotentes o unipotentes. No plantean el mismo problema ético y, si son del propio paciente, no hay rechazo. Pero son pocas, difíciles de aislar y se dividen menos en cultivo.

  • iPS (pluripotentes inducidas): son células adultas, por ejemplo de la piel, a las que se les activan genes de pluripotencia (reprogramación) y recuperan un estado parecido al embrionario. Se descubrieron en 2006 y valieron el Premio Nobel en 2012.

Tipo Origen Potencialidad Ventaja Limitación
Embrionarias Blastocisto Pluripotente Muy versátiles, proliferan mucho Dilema ético, riesgo de tumores, rechazo
Adultas Médula ósea, grasa, cordón Multi o unipotente Sin dilema ético; autólogas sin rechazo Escasas, potencialidad limitada
iPS Células adultas reprogramadas Pluripotente Sin embriones; compatibles con el paciente Riesgo de tumores y mutaciones, técnica costosa
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Compara las células madre embrionarias con las células madre adultas, como las de la médula ósea. Considera su origen, su potencialidad y una ventaja y una limitación de…

Compara las células madre embrionarias con las células madre adultas, como las de la médula ósea. Considera su origen, su potencialidad y una ventaja y una limitación de cada tipo para su uso en medicina.

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Trasplante de células madre hematopoyéticas

Las células madre hematopoyéticas (de la médula ósea) originan todas las células de la sangre. Son el uso clínico más antiguo y mejor establecido de las células madre: el trasplante de médula ósea.

¿Por qué se necesita? En enfermedades como la leucemia, la quimioterapia en dosis altas destruye las células cancerosas, pero también las células madre sanas de la médula. Sin ellas, el cuerpo no puede fabricar glóbulos rojos, blancos ni plaquetas, y el paciente queda sin defensas. El trasplante repone la fábrica de sangre.

Hay dos modalidades:

  • Autólogo: las células son del propio paciente, extraídas y congeladas antes del tratamiento. No hay rechazo, pero pueden contener células cancerosas residuales.

  • Alogénico: las células vienen de un donante compatible (familiar o de un registro). Las células del donante pueden atacar los restos del cáncer, pero existe riesgo de rechazo y de que las células del donante ataquen al paciente (enfermedad injerto contra huésped).

La compatibilidad se mide con las proteínas HLA de la superficie celular, que el sistema inmune usa para distinguir lo propio de lo ajeno. Por eso un hermano tiene más probabilidad de ser compatible que un desconocido.

Trasplante autólogo y alogénico: en el primero las células vienen del mismo paciente; en el segundo, de un donante compatible. Autólogo Células del propio paciente Sin rechazo Puede haber células cancerosas residuales Alogénico Células de un donante compatible (HLA) Riesgo de rechazo e injerto contra huésped
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A una paciente con leucemia se le administra quimioterapia en dosis altas, que destruye tanto las células cancerosas como las células madre hematopoyéticas de su médula…

A una paciente con leucemia se le administra quimioterapia en dosis altas, que destruye tanto las células cancerosas como las células madre hematopoyéticas de su médula ósea. Luego recibe un trasplante de células madre hematopoyéticas. Explica por qué es necesario el trasplante y qué diferencia hay entre usar células de la propia paciente (autólogo) y de un donante compatible (alogénico).

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Sangre del cordón umbilical y bancos de células

La sangre del cordón umbilical se obtiene al nacer, sin riesgo para la madre ni el bebé. Es rica en células madre hematopoyéticas (multipotentes), que pueden usarse en el tratamiento de leucemias, linfomas y otras enfermedades de la sangre y del sistema inmune, igual que las de la médula ósea.

Existen dos tipos de bancos:

  • Públicos: reciben donaciones y las ponen a disposición de cualquier paciente compatible.

  • Privados: guardan las células para uso exclusivo de la familia, pagando una tarifa inicial y una cuota de mantención.

¿Por qué congelarlas a −196 °C en nitrógeno líquido? A esa temperatura el metabolismo se detiene y las células pueden conservarse años. Pero si se congelan sin tratamiento previo, el agua del interior de la célula forma cristales de hielo que rompen membranas y organelos, y las células mueren al descongelarse. Por eso se agrega un crioprotector (como el DMSO) que reduce la formación de cristales, y se enfría de forma controlada.

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Una familia de Concepción decide guardar la sangre del cordón umbilical de su hija recién nacida. Indica qué tipo de células madre se encuentran principalmente en esa…

Una familia de Concepción decide guardar la sangre del cordón umbilical de su hija recién nacida. Indica qué tipo de células madre se encuentran principalmente en esa sangre y menciona un tipo de enfermedad en cuyo tratamiento se pueden usar.

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Un banco de células madre ofrece conservar a bajas temperaturas, en nitrógeno líquido, células obtenidas del cordón umbilical. Explica por qué es necesario congelar las…

Un banco de células madre ofrece conservar a bajas temperaturas, en nitrógeno líquido, células obtenidas del cordón umbilical. Explica por qué es necesario congelar las células a temperaturas tan bajas y qué riesgo existiría si se congelaran sin un tratamiento previo. Luego menciona dos factores que una familia debería considerar antes de contratar este servicio.

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Evaluar la evidencia de una terapia

Las células madre generan muchas expectativas, y algunas clínicas ofrecen «tratamientos milagrosos» sin pruebas. ¿Cómo se decide si una terapia funciona? Con evidencia bien diseñada.

Imagina un estudio con 20 pacientes: 14 mejoran tras recibir células madre. Suena bien, pero hay problemas:

  • Sin grupo control, no sabemos cuántos habrían mejorado igual. Muchas enfermedades degenerativas fluctúan o mejoran solas por periodos.

  • Existe el efecto placebo: creer que uno recibe un tratamiento puede producir mejoría real o percibida.

  • 20 pacientes es una muestra pequeña: el azar pesa mucho.

Un buen diseño incluye:

  1. Grupo control que recibe placebo (o el mejor tratamiento disponible).

  2. Asignación al azar de los pacientes a cada grupo.

  3. Doble ciego: ni pacientes ni evaluadores saben quién recibió qué.

  4. Muestra suficiente y criterios de mejoría definidos de antemano.

  5. Seguimiento para detectar efectos adversos y la duración del beneficio.

Además, antes de participar, los pacientes deben dar su consentimiento informado: se les explica el objetivo, los posibles beneficios y riesgos (por ejemplo, tumores o rechazo), que pueden recibir placebo, que su participación es voluntaria y que pueden retirarse sin perder su atención de salud.

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Las células iPS (células pluripotentes inducidas) se obtienen reprogramando células adultas, por ejemplo de la piel, para que recuperen la pluripotencia. Analiza esta…

Las células iPS (células pluripotentes inducidas) se obtienen reprogramando células adultas, por ejemplo de la piel, para que recuperen la pluripotencia. Analiza esta tecnología comparándola con el uso de células madre embrionarias: indica al menos dos ventajas, dos riesgos o limitaciones científicas (por ejemplo, el riesgo de formar tumores) y cómo podría influir en el debate ético sobre el uso de embriones.

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Un equipo de investigación propone tratar a un paciente con una enfermedad degenerativa mediante un trasplante de células madre. Los resultados preliminares en 20…

Un equipo de investigación propone tratar a un paciente con una enfermedad degenerativa mediante un trasplante de células madre. Los resultados preliminares en 20 pacientes muestran mejoría en 14 de ellos, pero no se incluyó un grupo control que recibiera un placebo. Evalúa la solidez de esta evidencia, explica por qué el grupo control es relevante y propone un diseño de estudio que permita decidir con mayor confianza si el tratamiento es eficaz. Considera además qué debería informarse a los pacientes antes de que participen.

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Vuelve al principio: las células del cordón umbilical son multipotentes y sirven sobre todo para enfermedades de la sangre; guardarlas puede ser útil, pero no es un seguro universal, y conviene evaluar costo, probabilidad de uso y alternativas.

Resumen

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