Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Santiago (USC) trabaja desde hace años en el estudio de células madre. Como resultado de estas investigaciones, acaban de descubrir, por primera vez, la presencia de células madre en la hipófisis, ya que hasta el momento no se había detectado su existencia en esta parte del organismo. En el proyecto colaboran otros grupos como el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas -CNIO- y la Universidad de Sevilla.
La coordinadora del proyecto es Clara Álvarez Villamarín, del Departamento de Fisiología de la USC. Explica que la hipófisis es la glándula endocrina más importante porque regula la mayor parte de los procesos biológicos del organismo y es el centro alrededor del cual gira buena parte del metabolismo. Su tamaño es muy pequeño y se sitúa sobre la base del cráneo, debajo del cerebro. Gracias a seis tipos de células secretoras diferentes, la hipófisis produce una gran cantidad de hormonas, cada una de las cuales afecta a un órgano o parte específica del cuerpo. Además, la investigadora señala que “esta glándula está presente evolutivamente en todos los animales vertebrados, lo que demuestra su importancia y, controlando su funcionamiento, se controla todo el cuerpo”.
El equipo de la USC descubrió recientemente la presencia de un nicho de células madre en la hipófisis. Lograron purificarlas en el laboratorio y controlarlas “in vitro”. Este hallazgo representa un avance trascendental, ya que permite progresar en el conocimiento de mecanismos de biología celular hasta ahora desconocidos.
La obtención de células madre en el laboratorio
La coordinadora del proyecto explica que las células madre embrionarias son las que forman parte de la masa celular interna de un embrión de 4 o 5 días de edad y que tienen la capacidad de formar todos los diferentes tipos celulares de un organismo. En el humano adulto permanecen unas pocas de esas células madre en pequeños grupos llamados “nichos”. Una de sus características fundamentales es que pueden mantenerse, tanto en el cuerpo como en una placa de cultivo en el laboratorio, de forma indefinida. “Puesto que al dividirse en dos células de forma asimétrica dan lugar a una célula diferenciada más otra célula madre idéntica, así siempre se mantiene una población estable de células madre” -apunta-.
Álvarez indica que en la actualidad las células madre embrionarias se emplean como modelo para estudiar el desarrollo embrionario pero también para entender los mecanismos y señales que permiten a una célula madre o totipotencial llegar a formar cualquier célula plenamente diferenciada del organismo.
Conocer cómo estas células madre se pueden transformar en células diferenciadas para curar dolencias específicas
El nicho de células madre que los investigadores de la USC descubrieron en la hipófisis son un tipo de células que pueden transformarse en cualquier tipo de células hipofisarias o neuronas. Una vez obtenidas en el laboratorio, puede conseguirse que crezcan. El último paso es lograr diferenciarlas de forma dirigida, con el propósito de curar problemas específicos en el organismo. En esta línea, Clara Álvarez resalta que “la principal dificultad que existe en la actualidad en relación con la aplicación real de células madre es lograr diferenciarlas a lo que se necesite en cada caso -y no lo que la célula madre quiera de manera espontánea- y que se mantengan diferenciadas en el organismo del paciente con seguridad”.
En el desarrollo de este proyecto, los investigadores realizaron experimentos tanto en ratas y ratones como en hipófisis humanas, procedentes de un banco de hipófisis de Sevilla. En primer lugar, el equipo estudió el nicho de células madre en la hipófisis de una rata a lo largo de su vida y comprobaron que al nacer ya existen células madre en este órgano. Con el paso del tiempo, las células se van dividiendo, se reproducen. “Demostramos que el nicho de células madre se divide mucho durante la etapa infantil, sobre todo al nacer, porque se necesita que el órgano crezca; luego, según nos hacemos adultos, se divide poco, sólo cuando se precisa” -declara Álvarez-. Además, señala que, con la edad, la hipófisis se va haciendo cada vez más grande, aunque disminuye la presencia de células madre.
Otros hallazgos importantes en estas células
Por otro lado, el equipo de la USC también logró demostrar por primera vez que las pelotas de células madre creadas “in vitro” se mueven, gracias a unos cilios que favorecen su desplazamiento. “Esto significa que el mecanismo de los cilios juega un papel importante en el proceso de división y movimiento de las células madre” -aclara la coordinadora del proyecto-.
Los trabajos desarrollados por el equipo de la USC están permitiendo conocer ciertos mecanismos del funcionamiento de las células madre que hasta ahora se desconocían. Detectaron su presencia en la hipófisis, comprobaron su capacidad de diferenciación, descubrieron determinadas proteínas que controlan la división de estas células e incluso consiguieron neuronas a partir de estas células madre que quedan en la hipófisis de la época embrionaria.
Los científicos de la USC ya demostraron que las células madre de la hipófisis son pluripotenciales, es decir, que pueden formar cualquiera de los tipos de células encontrados en la hipófisis así como otros tipos celulares, incluidas neuronas. El siguiente paso es comprobar si también son totipotenciales, lo que implicaría que pueden formar cualquier otro tipo de célula encontrado en el cuerpo.
Los resultados de esta investigación acaban de publicarse en la prestigiosa revista de investigación médica The EMBO Journal, que edita la Organización Europea de Biología Molecular.
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