¿El final de la diabetes?

Células madre, la esperanza de la biomedicina

Ramon Gomis, Coral Barrachina

• Editorial: Publicacions de la Universitat de València
• Año: 2011
• ISBN:
  9788437084879
• Edición: 1
• Categoría: Medicine
• Categoría: Medical Theory, Practice & Reference

«Quiero escribir un libro de reflexión, un tanto provocador si es necesario, después de oír, atónito, una abundante cantidad de sandeces sobre las células madre y la diabetes.» Con esta claridad nos muestra Ramon Gomis sus cartas. Hoy, la vida de las personas que sufren diabetes es mucho más cómoda que hace treinta años. Y mucho más fácil el control metabólico de la enfermedad. Pero desde el descubrimiento de la insulina, ninguno de los avances de la biociencia ha curado todavía a una persona con diabetes. ¿Por qué? ¿Los experimentos con células madre son la solución? La medicina y la ciencia sólo se aprenden haciendo un esfuerzo por contestar aquellas preguntas que plantean tanto los enfermos como los experimentos. En el ejercicio de responderlas es cuando avanzamos en nuestro saber. Consciente de eso, La fi de la diabetis?, escrito desde la experiencia y con optimismo, recapacita abiertamente sobre un tema de gran actualidad.

CAPÍTULO 1

DE QUÉ HABLAMOS

CUANDO HABLAMOS DE CÉLULAS MADRE

El cuerpo humano está formado por diferentes tejidos y cada uno de estos tejidos está formado por un conjunto de unidades individuales, a las que llamamos células. Estas células, cuando están vivas, tienen la capacidad de multiplicarse, con lo cual los tejidos crecen, nos hacemos grandes y en algunos casos, cuando ya somos grandes, algunos de estos tejidos tienen la capacidad de regenerarse. Para entenderlo sólo tenemos que pensar en la capacidad que tienen las células de la piel para regenerar piel nueva después de sufrir una herida o una quemadura.

Pero empecemos por el principio, y detengámonos en des-cribir algunos elementos que participan en el desarrollo del hom-bre y de los animales superiores.

Cuando un huevo es fecundado, pongamos por caso el propio óvulo humano, este huevo acabado de fecundar es el punto de partida de un nuevo ser, con todas sus especialidades. Por eso decimos que esta primera célula fertilizada es totipotente. Que pueda serlo no quiere decir que lo sea. Será necesario que esta primera célula se multiplique y, a su vez, las nuevas células que aparezcan tras esta multiplicación se especialicen. Un proceso que es muy complejo y del que aún no conocemos bien todos los elementos que lo regulan.

Imaginemos que este óvulo fecundado encuentra las condiciones adecuadas para multiplicarse. A medida que lo haga, los tipos de células que se formen estarán más diferenciados y la posibilidad de generar tejidos singulares será más limitada, y no digo que se pierda completamente. Estas células con capacidad para convertirse en diferentes tejidos, pero ya con limitaciones, se denominan pluripotentes. Y, finalmente, cuando las células ya sólo tienen capacidad para convertirse en un único tipo de células, por ejemplo productoras de insulina, aunque no lo sean, decimos que son multipotentes.

¿Qué tiene que ver todo esto con las células madre? Mucho más de lo que puede parecer a primera vista. Las células pluripotentes se encuentran en los embriones y también en las personas adultas. Un ejemplo de ello es la médula ósea. Como es bien sabido, todos nosotros tenemos la capacidad de regenerar, de vez en cuando, las células sanguíneas que circulan por nuestros vasos. Gracias a este proceso, cuando perdemos un poco de sangre o nos decidimos a hacer una donación no tomamos ninguna medida especial. Todos sabemos que podemos recuperar en pocos días la cantidad perdida de células sanguíneas, como también sabemos que cuando sufrimos una infección, nuestra médula ósea se pone a fabricar aquellas células especializadas que nos ayudan a vencerla.

El estudio de las células embrionarias durante el desarrollo de los organismos ha permitido conocer cuáles son las señales y en qué condiciones participan en la especialización de cada una de las células y en la formación de órganos tan diversos como el corazón, la piel o los nervios.

La pregunta que nos hacemos es muy sencilla. ¿Cuándo y cómo se toman estas decisiones? La respuesta es primordial para conocer mejor de qué manera se pueden obtener células diferenciadas a partir de células madre. Además, es muy probable que el mismo sistema de señales que conduce a la formación de estos órganos en la etapa embrionaria pueda ser similar al que estimula, en un momento dado, a las células pluripotentes adultas para que puedan regenerar tejidos dañados.

Las personas nos parecemos a las células. No nos tendría que sonar raro, somos un conjunto de células. Si nos fijamos bien, veremos que nuestra capacidad para repetir una acción determinada, para volver a hacer lo mismo de la misma manera, las veces que sea necesario, resulta contraria a nuestra capacidad para hacer una cosa nueva, para especializarnos. Con las células ocurre prácticamente lo mismo. Cuanto más se especializan más pierden la capacidad de replicación, y al revés. Pero para ejercer una nueva actividad, una que se salga de la rutina, ne-cesitamos tomar una decisión e instruirnos en esta futura especialización, sin que esto quiera decir que la podamos llevar a cabo inmediatamente. Es también lo que hacen las células cuando se instruyen para realizar una función futura, por ejemplo, fabricar insulina. Para ello adquieren las habilidades y, aun-que en aquel momento no la fabriquen, tienen –y quizá aquí radique la diferencia–, tanto ellas como su descendencia, la capacidad para producirla.

Si hasta aquí aceptamos que las células instruidas saben fabricar insulina, pero aún no lo han demostrado, cualquiera de nosotros puede preguntarse cuándo toman esta decisión. En términos científicos, algunos biólogos celulares señalan esta decisión como el momento del compromiso. Imagino que se inspirarían también en algunas decisiones de los humanos, en esas capacidades que todos tenemos pero que no se demuestran hasta que nos comprometemos con algo. En cualquier caso, el compromiso de la célula es para siempre; decidida a expresar unos genes selectivos que la harán ser ya de una manera determinada, diferente de todas las demás células. En el caso de la insulina, la célula β será una célula capaz de fabricar y almacenar insulina. Y no sólo eso, sino que, además de fabricarla, tiene que liberarla a la sangre en el momento adecuado, cuando recibe determinadas señales que le llegan de otros territorios que reclaman esta insulina. Y hacerlo en las dosis precisas, ni más ni menos, ya que si lo hiciera en defecto nos encontraríamos con azúcar alto en la sangre, seríamos diabéticos, y si lo hiciera en exceso tendríamos una bajada excesiva de azúcar que nos produciría también toda una serie de trastornos, la llamada hipoglucemia.

A la célula, llegar a diferenciarse no le sale gratis. En este compromiso pierde algunas habilidades, la más llamativa de todas, una disminución o pérdida de su capacidad para reproducirse. En algunos casos, este deber de hacer su trabajo la obliga tanto, es tan descomunal, que prescinde del propio núcleo celular; renuncia a una de las partes más nobles de su estructura. Es el caso de los glóbulos rojos o eritrocitos: comprometidos a transportar cuanto más oxígeno mejor a todas las células del organismo, deciden prescindir del núcleo para disponer de más espacio para acumular hemoglobina, que es la proteína capaz de cargar y descargar oxígeno.

Todos estos procesos son complejos y ni los estudiosos de la embriología saben aún cómo explicarnos esta complejidad. En todo caso, diremos que los trabajos recientes sobre lo que llamamos factores de transcripción –que son señales críticas en el proceso de diferenciación– nos han ayudado y nos ayudan mucho a entender mejor este enredo aparente. Y digo enredo no porque sí, sin motivo, sino porque estoy convencido de que las señales que dan los factores de transcripción son señales que se localizan en una gran maraña, cerca unas de otras, creando nudos de forma muy similar a como se localizan las señales que utilizamos en la red de Internet.

Toda señal genera una respuesta que a su vez genera otras, y el entramado que se establece es complejo y, a la vez, de una rapidez enorme. Esta complejidad biológica nos maravilla, pero también nos ha de maravillar la respuesta de los científicos a la hora de enfrentarse a ella. Y llegados a este punto, nos permitiremos dos comentarios marginales.

Con el primero sólo quiero recordar al lector que, en los últimos años, los científicos han dado un paso de gigante para saber, con detalle, cuál es la geografía de nuestros genes. Ahora tenemos la biblioteca en la que se encuentra esta información, el genoma. Y esta biblioteca también nos será de gran utilidad para conocer mejor todo lo que hemos comentado: cuáles son las señales que hacen que una célula cumpla o deje de cumplir con su trabajo como esperamos que lo haga. Desde luego, tenemos la biblioteca, pero la tenemos en fascículos desordenados y, hasta incluso, desconocemos aún en qué fascículo tiene que ir alguna hoja. Nos falta ordenar todos estos fascículos y hojas sueltas, y entonces encuadernar los libros para después ordenar esta biblioteca. Cuando lo hayamos hecho, no nosotros, sino los que se dedican a ello, podrán ampliar nuestros conocimientos respecto a los procesos de replicación y diferenciación celular, y el salto que se producirá en esta rama del saber será enorme.

El segundo comentario es más de método: me refiero a la genómica, la transcriptómica y la proteómica. Son un conjunto de instrumentos que, con la ayuda de potentes herramientas informáticas, nos permiten y nos permitirán identificar con mucha eficiencia las redes de señales que participan en la diferenciación celular. Genómica, transcriptómica y proteómica; nombres difíciles para el lector no avezado en la terminología científica, pero que señalan sistemas actuales de análisis, no sólo de los genes de cada individuo, sino también de los expresados en un tejido determinado en forma de mensajero o proteína. Estas plataformas ofrecen una información rápida y abundante que sería imposible de leer si antes –desde principios del siglo pasado– no hubiéramos avanzado, y mucho, en el saber de las ciencias físicas que nos permiten, a través de la bioinformática, analizar estos procesos con una aparente facilidad.

Pero retomemos el hilo. Podemos decir que desde que nacemos disponemos ya de todos los tejidos y órganos necesarios. Es decir, abrimos los ojos con toda la diversidad de estructuras que necesitaremos a lo largo de nuestra vida. Lo que hacemos a partir del nacimiento es crecer, lo que quiere decir que nuestros tejidos sólo se hacen grandes, sin que en su morfología se sucedan demasiados cambios. En algunos sí, hay excepciones, algunas importantes, como la construcción de las extensas conexiones que se producen entre las células nerviosas que llamamos neuronas. Sin embargo, no todo es crecer. Hay algunas células que tienen que funcionar en las personas mayores como lo hacían cuando aún éramos un proyecto, un embrión; es decir, con capacidad de replicarse con rapidez y a la vez diferenciarse. Pensemos en la sangre, la piel, el epitelio que recubre las mucosas. Muchas de estas células tienen una vida corta, puede que sólo duren dos días, tienen que sustituirse a una gran velocidad. En este caso podemos decir que los hu-manos adultos también tenemos en estos tejidos células de potencial embrionario, a las que llamamos células madre adultas.

Las células madre recluidas en estos tejidos adultos pueden crecer, es decir, cada una se puede dividir en dos células madre idénticas, o bien puede generar una específica de la piel, la sangre o la mucosa –por seguir con el ejemplo– y otra que se mantendrá con la capacidad de célula madre. Lo que sí es importante es que la población de estas células madre adultas se mantenga, porque de esta manera garantizamos la capacidad de nuestro organismo de restaurar la pérdida de células de la piel, necesaria para la cicatrización de una herida o de una quemadura, y la población necesaria de células rojas (eritrocitos) o de células blancas (leucocitos) base para la oxigenación y la defensa frente a una infección. En este sentido, es muy importante el control sobre esta población; más que importante, vital.

También hay diferencias entre las células madre adultas. Las células madre de la piel son unipotentes, lo cual significa que sólo pueden diferenciarse en células de la epidermis, de la piel. En cambio, las células de la médula ósea, las que pueden regenerar las células que circulan por nuestra sangre, son pluripotentes, ya que son capaces de diferenciarse en distintos tipos celulares: linfocitos, eritrocitos, neutrófilos, plaquetas y otros. El que las células madre formen un tipo u otro dependerá de los estímulos que lleguen a la médula ósea. Por ejemplo, una proteína denominada eritropoyetina estimula la médula ósea de manera que las células madre se ponen a fabricar células ro-jas, con capacidad de transportar oxígeno a los tejidos. Esto lo saben bien los deportistas cuando se inyectan esta proteína pa-ra aumentar por encima de lo normal el número de eritrocitos y, con ello, obtener una mejor oxigenación de los tejidos y un mejor rendimiento físico. Las consecuencias de esta administración desordenada de eritropoyetina son nefastas, pueden producir graves problemas físicos, por eso es una práctica calificada de desafortunada cuando se utiliza con esta finalidad, pero no cuando la ertropoyetina se utiliza en el tratamiento de algunas anemias. Porque, de hecho, la fabricación de eritropoyetina es una señal fisiológica para producir eritrocitos cuando su población disminuye, por ejemplo después de una hemorragia.

Además de la eritropoyetina que actúa sobre los eritrocitos, se han identificado otras proteínas –factores de crecimiento o determinadas estimulinas– que desencadenan la proliferación y diferenciación de otros tipos celulares, como los granulocitos y los linfocitos T. L...

Índice

• PORTADA
• PORTADA INTERIOR
• CRÉDITOS
• PREFACIO
• DEDICATÓRIA
• Capítulo 1. DE QUÉ HABLAMOS CUANDO HABLAMOS DE CÉLULAS MADRE
• Capítulo 2. ¿PODEMOS CURAR LAS ENFERMEDADES CON LAS CÉLULAS MADRE?
• Capítulo 3. LA DIABETES, UNA ENFERMEDAD INCURABLE
• Capítulo 4. BUENA Y MALA PRENSA DE LAS CÉLULAS MADRE
• Capítulo 5. QUÉ ATREVIDOS SOMOS LOS IGNORANTES
• BIBLIOGRAFÍA
• GLOSARIO