Presentando: las células madre

Esta presentación fue preparada como una herramienta flexible, para ser usada por científicos, divulgadores y educadores. No todas las diapositivas serán útiles en todas las ocasiones. Escoge aquellas que sean más apropiadas para tu audiencia, mézclalas con tus propias diapositivas o usa únicamente los diagramas si prefieres.

Querido presentador:

Apuntes para el presentadorCada diapositiva en las secciones de Conceptos Básicos y Clonación incluye apuntes que dan explicaciones sencillas y sin vocabulario técnico de los puntos clave. Las diapositivas más detalladas en la última sección tienen apuntes más cortos y asumen algún nivel de conocimiento sobre la ciencia de las células madre.

Más información y recursosLa película “A Stem Cell Story” (15min) provee una introducción excelente a las células madre y cubre muchos de los conceptos que se presentan aquí. Visita www.eurostemcell.org/films . ¿Tienes preguntas o comentarios? Contáctanos en http://www.eurostemcell.org/contact

Contenidos Fundamentos de la biología de las células madre: Para estudiantes a partir de los 16 años, o

público adulto con pocos o ningún conocimiento científico. Clonación: Para público adulto con pocos o ningún conocimiento científico Las diapositivas

iniciales también son apropiada para estudiantes de 16 años o más. Biología detallada de las células madre: Para audiencias informadas no especialistas, por ej.;

médicos, científicos trabajando en otro campo que no sea las células madre.

Conceptos básicos de la biología de las células madre

La historia de una vida…

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Célula madre

Célula madre

AUTO-RENOVACIÓN(hacer copias)

Célula especializadaPor ej. muscular, nerviosa

DIFERENCIACIÓN(especialización)

¿Qué es una célula madre?

Células madre idénticas

Célula madre Stem cell

Células especializadas

¿Qué es una célula madre?

AUTO-RENOVACIÓN= copiarse

DIFERENCIACIÓN(especializarse)

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1 célula madre

Auto-renovación: asegura no se acaben las células madre

¿Porqué auto-regenerarse Y diferenciarse?1 célula madre

4 células especializadas

Diferenciación reemplaza células muertas o dañadas durante la vida

¿Dónde se encuentran las células madre?

Células madre embrionarias

blastocisto: un embrión muy temprano

células madre de los tejidosfeto, bebé y durante toda la vida

Tipos de célula madre:1) Célula madre embrionaria

Células madre embrionarias (ES):¿Dónde las encontramos?

blastocisto

Capa externa de células= “trofoectodermo”

Células interiores =“masa celular interna”

Células madre embrionariastomadas de la masa celular interna

Cultivo en el laboratorio para crecer más células

fluido con nutrientes

Células madre embrionarias

PLURIPOTENTES

Todos los tipos posibles de células especializadas

diferenciación

Células madre embrionarias (ES):¿Qué pueden hacer?

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neuronasCrecen en condiciones B

Embryonic stem (ES) cells:Challenges

Células madre embrionarias

piel

Crecen en condiciones A

sangre

Crecen en condiciones C

hígado

Crecen en condiciones D

?

Tipos de célula madre:2) Células madre de los tejidos

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Células madre de los tejidos:¿Dónde las encontramos?

muscles

piel

Superficie del ojo cerebro

pecho

intestinos

médula ósea

testículos

Células madre de los tejidos:¿Qué pueden hacer?

MULTIPOTENTE

célula madre de la sangre

se encuentra en la médula ósea

diferenciación

solamente tipos especializados de células: glóbulos rojos,

glóbulos blancos, plaquetas

Tipos de células madre:3)Células madre pluripotentes

inducidas (células iPS)

Células madre pluripotentes inducidas (células iPS)

célula del cuerpo

“reprogramación genética”= añadir ciertos genes a la célula

célula madre pluripotente inducida (célula iPS)

se comporta como una célula madre embrionaria

Ventaja: ¡no se necesitan embriones! Todos los tipos posibles de células especializadas

cultivo de células iPS en el laboratorio

diferenciación

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Células madre pluripotentes inducidas (células iPS)

célula del cuerpo (piel)

reprogramación genética

célula madre pluripotente(iPS)

diferenciación

Jerga de las células madre

Potencia Una medida de cuántos tipos de células especializadas puede producir una célula madre

Pluripotente Puede hacer todos los tipos de células especializadas del cuerpo Las células embrionarias son pluripotentes

Multipotente Puede hacer múltiples tipos de células especializadas, pero no todos los tipos Las células madre de los tejidos son multipotentes

Clonación

ClonaciónExisten dos tipos de clonación MUY diferentes:

Clonación reproductiva

Usada para producir dos individuos idénticos

Muy difícil de realizar

Ilegal en seres humanos

Clonación molecular

Usada para estudiar lo que hace un gen

Técnica de rutina en laboratorios de biología

gene 1

gene 2

Clonación reproductiva

sacar el núcleo y coger el resto de la célula

óvulo

tomar el núcleo(contiene el ADN)

célula del cuerpo

ClonarIdéntico al individuo que donó el núcleo

La oveja Dolly

Principios de Clonación Molecular

gen 1

gen 2

2) Hacer una nueva pieza de ADN

gen 1

gen 2

1) Sacar el ADN del núcleo

célula 1 célula 2

gen 1 gen 2

3) Poner ADN nuevo en una célula de prueba y crecer copias

gen 1

célula se divide

Las células hijascontienen el mismo

ADN:Genes 1 y 2 han

sido clonados

gen 2

Insertar ADN nuevo

Clonación molecular: Aplicaciones

embrión de ratón normal

sin el gen A

Quitar un gen para ver si algo Funciona distinto

Pérdida de función

Gen involucrado en coloración del ojo

ojo

Gen reporteroAgregar un gen que

muestra cuando otro gen está trabajando

El gen está activo en Las partes azules

Trazar linajesmarcar un grupo de

células para ver dónde terminan sus hijas

El gen se transmite a todas las células del cuerpo

Biología de las células madre: análisis detallado

Tipos de células madre de los tejidos y sus jerarquías

Células madre de los tejidos: Introducción a la renovación de tejidos

célula madre

Progenitores comprometidos:- “células amplificadoras

transitorias”- multipotentes

- se dividen rápidamente-No se auto-renuevan

célula madre:- puede auto-renovarse- se divide raras veces

- potencialidad alta- escasa Células especializadas:

- trabajan- no se dividen

Células madre de los tejidos:Células madre hematopoyéticas (HSCs)

HSC

Progenitores comprometidos

neutrófilo

Célula NK

eritrocito

Célula dendrítica

plaquetasmegacariocito

macrófago

eosinófilo

basófilo

Célula B

Célula T

Células especializadas

médula ósea

Células madre de los tejidos:Células madre neurales (NSCs)

NSC

cerebro

Neuronas

Interneuronas

Oligodendrocitos

Astrocitos Tipo 2

Astrocitos Tipo 1

Progenitores comprometidos Células especializadas

Células madre de los tejidos:Células madre intestinales (GSCs)

GSC

Intestino delgado

Célula Paneth

Célula columnar

Célula calciforme

Célula endocrina

Progenitores comprometidos Células especializadas

Células madre de los tejidos:Células madre mesenquimatosas

(MSCs)

MSC

médula ósea

Hueso (osteoblastos)

Cartílago (condrocitos)

Grasa (adipocitos)

Progenitores comprometidos Células especializadas

Las células madre en casa: El nicho de las células madre

Nichos de las células madre

Contacto directo Factores solubles Células intermedias

célula madre

nicho

NichoMicroambiente alrededor de las células madre que provee soporte y las señales que regulan la auto-renovación y diferenciación

CréditosCréditos de imágenesMuchas gracias a las siguientes personas por permitir la reproducción de imágenes:

Diapositiva 17, células iPS: Keisuke Kaji, Universidad de Edimburgo, Reino UnidoDiapositiva 27, diagramas de células sanguíneas: Jonas Larsson, Universidad de Lund, SueciaDiapositiva 29, diagramas de células intestinales: Hans Clevers y Nick Barker, Instituto Hubrecht, Países Bajos

Si deseas reutilizar alguna de las imágenes mencionadas arriba, por favor contacta al autor. Todas las demás imágenes de la presentación pueden ser reutilizadas libremente.

AgradecimientosGracias especialmente a la Dra. Christele Gonneau por crear estas diapositivas y por trabajar sin descanso para asegurar que los apuntes fuesen correctos. Gracias también a Freddy Radtke de EPFL, Suiza, cuya diapositiva copiamos para crear la diapositiva 27 sobre células madre de los tejidos. Mariana Delfino-Machín realizó la traducción al castellano.