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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…
10/06/11
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)
10/06/11
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?
10/06/11
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
10/06/11
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
10/06/11
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.