Celulas Madres embrionaria -expo - Johanna Rondon

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Marshak, Daniel R. 2001. “Stem Cell Biology”
Introducción 
Las células madres embrionarias (ES) son líneas de células madre pluripotentes derivadas directamente de embriones tempranos de ratón y sin uso de inmortalización de agentes de transformación. Ellos pueden ser propagados como cultivos de células madre homogénea y se expandieron sin límite aparente. Inusualmente entre líneas celulares establecidas. Células madre embrionarias mantienen un cariotipo cuploide estable. Sin embargo, más notablemente, las células ES conserven el carácter de células fundadoras embrión, incluso después del cultivo prolongado y extenso manipulación. Por lo tanto, son capaces de reintegrarse plenamente en la embriogénesis, cuando regresa a los primeros embriones.
Célula madre pluripotente: Capaces de producir la mayor parte de los tejidos de un organismo. Aunque pueden producir cualquier tipo de célula del organismo, no pueden generar un embrión.
Ratones Chimerie. 
Sus descendientes representan entre todos los tiposde ES incluyendo los gametos funcionales. Las células ES son también fácilmente susceptibles de sofisticada ingeniería del genoma, en particular, a través de recombinación homóloga. Estas propiedades son ampliamente explotados para introducir genes , llevar fuera y otros modificaciones genéticas precisas en la línea germinal del ratón.
La capacidad de propagar células madre embrionarias pluripotentes presenta oportunidades únicas para el análisis experimental de la regulación génica y la función durante la auto-renovación, compromiso celular y diferenciación.
El progreso también se está haciendo hacia la comprensión y el linaje de control - y las células o - tipo - las diferenciaciones específicas de células madre embrionarias in vitro. 
Diferenciación de células ES puede proporcionar poblaciones de células definidas para las pruebas farmacológicas y trasplantación celular. 
Generación de equivalentes de células ES de otras especies, humana más particularmente, ahora se prevé para la realización de todo el potencial de las tecnologías de células madre embrionarias, tanto como herramientas de investigación y, en definitiva, como reactivos de terapia celular.
ORÍGENES DE LAS CÉLULAS MADRE EN EMBRIONES DE RATÓN 
Las células madre pluripotentes en el embrión temprano 
El feto de mamífero desarrolla a partir de una población fundadora de las células que están presentes antes y poco después de la implantación. Estas células son pluripotentes, lo que significa que son individualmente capaz de dar lugar a los derivados de cada una de las tres capas germinales primarias y de las células germinales.
Inicialmente se define como todo el componente celular interna del blastocito, la masa celular interna (ICM), las células pluripotentes son segregados a un subcompartimento, el epiblasto, antes de la implantación. Después de implantación el epiblasto se expande rápidamente para generar el sustrato celular para la iniciación, las células epiblasto (a menudo denominado ectodermo primitivo o de embriones en esta etapa) se diferencian progresivamente en definitiva mesodermo y el ectodermo. 
Células pluripotentes son así comprometidos en el feto. 
Una serie de intervenciones experimentales en embriones de ratones han revelado que las células del epiblasto son muy plástico y que su auto - renovación y diferenciación se regulan de acuerdo con el contexto embrionario. Por lo tanto, la ICM y epiblasto puede adaptarse a cualquier adición de un número significativo de células y aún dar lugar a un feto normal.
Esta capacidad para dar cabida a células adicionales proporciona la base sobre la que se producen los fetos quiméricos .
Células de carcinoma embrionario 
El componente indiferenciado de teratocarninomia se describe como el carcinoma embrionario debido a su semejanza con el tejido embrionario temprano. 
La propagación de esta población se puede mantener en cultivo.
Las células de la CE tienen varias características distintivas. En particular, presenta diferenciación multilinaje. Fundamentalmente, esta capacidad es retenida por los clones aislados, estableciendo formalmente la presencia de células madre pluripotentes.
Se busca evidenciar similitudes en inmunofenotipo y el perfil de la expresión de la proteína. Esto dio lugar al concepto de que las células de la CE podrían participar en el desarrollo embrionario y contribuir fetos quiméricos y en algunos casos crias vivas. 
Esta capacidad demuestra que el desplazamiento de las células de la CE para la auto-renovación extendida en teratocarcinomas en el embrión se suprime activamente. 
Sin embargo, la obtención de células de la CE a través de expansión en los tumores que generalmente afectan a las transferencias de serie, compromete su constitución genética. Casi todos tienen un cariotipo aneuploide, y cambios más sutiles son también probablemente debido a la presión selectiva para la ventaja de crecimiento. De hecho, la mayoría de las células de la CE muestran algunas restricciones en potencial de diferenciación y en su capacidad para integrar normalmente en la embriogénesis (Martin 1980). En consecuencia, su valor como un modelo de desarrollo se ve socavada, y no proporcionan un sistema adecuado para la transgénesis de la línea germinal.
Los estudios con células CE establecen el experimento intelectual y de cultivos de células madre de embriones "verdaderos". Un punto fundamental fue la comprensión de que la pluripotencia fue mejor sustentada en un sistema de co-cultivo. 
Martin y Evans observaron que en cultivos primarios de teratocarcinoma las CE tendían a prosperar en la proximidad de los tipos de células diferenciadas, pero para expandir mal en el aislamiento. Esto llevó a la investigación del potencial de las líneas celulares establecidas para apoyar la propagación de células de la CE. 
Co-cultivo con firoblasto embrionario mitóticamente inactivados, se encontró no sólo para permitir el establecimiento eficiente de los cultivos de la CE, pero también para dar lugar a células madre con alta capacidad de diferenciación.
Se razonó que los fibroblastos proporcionaban algún nutriente crítico o apoyo de factor trófico, de ahí que se describe como células "alimentadoras". 
Factores que influyen en la obtención de células ES
Diapausa
auto-renovación
Aislamiento células ES. 
ADN se puede introducir en las células ES por la infección convencional de protocolos de transfección. Su capacidad de expansión clonogénico permite entonces integrantes independientes para ampliar y ratones transgénicos que se generen. La inserción al azar de vectores virales en el genoma de la célula ES ha sido empleado para mutar los genes de la etiqueta y en el fenotipo impulsado.
Atrapamiento de genes es un refinamiento de este enfoque que facilita el aislamiento de un gen interrumpido y puede permitir un grado de preselección para las categorías deseadas del gen diana basados ​​en el patrón de expresión o la localización subcelular del producto génico. Esta técnica ha sido ampliamente utilizado como una herramienta de descubrimiento de genes en ratones y perseguido adicionalmente como un método para la mutagénesis anotada de todo el genoma del ratón. 
MANIPULACIÓN DEL GENOMA EN 
CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS 
Mutagénesis insercional y Genes Reventado 
El principal uso de la modificación genética de células ES hasta la fecha , ha sido para la modificación dirigida de los genes, conocidos como genes de la orientación. El primer trabajo a mediados de la década de 1980 estableció que el ADN transfectadas podría integrarse en loci designado en el genoma de células ES a través de recombinación homóloga. 
En 1989 la primera incidencia de la transmisión de la línea germinal de un alelo dirigido demuestra que las manipulaciones y selecciones de fármacos implicados son aislamiento de la pluripotencia de células ES .
En la actualidad hay procedimientos bien establecidos para una gama de diferentes tipos de modificaciones, tales como deleción , mutación puntual , inserción reportero , o codificaciónde reemplazo de secuencia , en las mutaciones del genoma del ratón se pueden crear mediante la incorporación de la tecnología de sitio específico recombinado.  
Modificación génica dirigida
Derivación de líneas de células madre permanente que cumplan los criterios de origen epiblasto , sostuvo simétrica auto-renovación , la pluripotencia , la integración en el desarrollo del feto , y la colonización de la línea germinal hasta la fecha sólo ha validado en ratones. La colonización de la línea germinal de las células cultivadas se ha informado en los pollos y peces, pero sólo después de cultivo a corto plazo. 
Las quimeras se han reportado en los conejos , cerdos y ganado, pero en ningún caso se ha corroborado la colonización de línea germinal. Estos datos pueden sugerir que la situación en el ratón es la excepción y no la regla. El fenotipo de las células ES representa un estado fundamental para el epiblasto en ratón o células germinales primordiales en teratocarcinomas o in vivo. Sin embargo , a pesar de cultivo de células madre diploide fácilmente se puede derivar de ICMs de rata , en lugar tan exhibiendo la diferenciación multilinaje , estas células parecen restringido al desarrollo extraembrionario.
Células embrionarias pluripotentes de otras especies 
Puede ser significativo a este respecto que los embriones de rata ectópica injertados no producen teratocarcinomas y que figuran epiblasto en rata para retener la capacidad de producir hipoblasto incluso en etapas de cilindros de huevo. Por lo tanto , la posibilidad se debe considerar que el estado fundamental en otras especies puede diferir y tal vez incluso sea una célula más primitiva "pre- pluripotentes " .
Las Células Madre también se han establecido a partir de blastocistos humanos. Estas células pueden generar teratomas en ratones inmunocomprometidos y mostrar cierta capacidad para la diferenciación multilinaje in vitro. Por lo tanto , podrían representar equivalentes humanos de células ES . 
Sin embargo , las pruebas funcionales críticos de contribución quimera y la producción de gametos, obviamente, no se deben emprender por razones éticas. Es notable que estas células humanas se diferencian en trofoblasto , lo que indica que pueden no representar exactamente la misma etapa de desarrollo como las células madre embrionarias de ratón . Además , son difíciles de expandir aparentemente no responden. Curiosamente , las células ES como humanos derivados de células germinales primordiales fetales , en contraste , parecen ser dependientes para continuo de propagación. La caracterización molecular de estas células humanas y la comparación con células ES de ratón es ahora un problema acuciante , particularmente a la luz del deseo de desarrollar las células pluripotentes humanas para terapias regenerativas.
Doy las gracias a todos los miembros del pasado y presente del laboratorio por sus contribuciones intelectuales y prácticas hacia el objetivo de entender las células madre embrionarias. Nuestra investigación es apoyada por el Reino Unido la Biotecnología y Ciencias Biológicas de Investigación y Consejo Médico Investigación en y por las fronteras Humanos Internacional en el Programa de Ciencias.
AGRADECIMIENTOS