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14 ACTUALIDAD PROFESIONAL


La terapia celular en los animales domésticos


El aislamiento y el cultivo a partir de tejido adiposo es por el momento el procedimiento más utilizado, dada su facilidad de extracción, su capacidad proliferativa y su variado potencial de diferenciación y transdiferenciación.


Mª Mercedes Sánchez de la Muela, Gloria Santurde Sánchez, Laura Puente Poza Unidad de Terapia Celular del Hospital Clínico Veterinario UCM cell.stem.vet@vet.ucm.es Imágenes Argos


En las últimas décadas la investiga-


ción sobre las células madre ha tenido un desarrollo espectacular debido a sus prometedoras expectativas, que inclu- yen la medicina regenerativa y el trata- miento de la enfermedad injerto contra huésped o de los procesos autoinmunes. Pero desde hace muy pocos años se ha comenzado la investigación básica para su utilización en terapia de los animales domésticos.


Su función es reponer el desgaste celular que, de forma natural o traumática, se produce en todos los tejidos orgánicos a lo largo de la vida.


La formación de órganos y tejidos se


produce de forma progresiva; en el em- brión temprano las células son totipoten- tes y según avanza el desarrollo se diferen- cian dando lugar a líneas celulares cuya potencialidad es más reducida. A partir de ellas se producirá la diferenciación termi- nal en células especializadas propias del tejido adulto. Aunque la mayoría de las células siguen esta secuencia, un pequeño número se mantienen, en el tejido adulto, en un estado multipotente. Son las deno- minadas células madre mesenquimales (CMM) o células troncales (De La Fuen- te González, 2004). Las células troncales adultas se mantienen en los tejidos en un estado quiescente. Su función es reponer


Aislamiento


Médula ósea Hueso trabecular Periostio Cartílago articular Memb. sinovial Líquido articular Músculo estriado Tejido adiposo Tendón Sangre Vasos sanguíneos Cordón umbilical Tejidos fetales Piel Bazo y timo


CMM Células madre mesenquimales


Dexametasona Ascorbato BMPs


Beta glicerofosfato 25-dihifroxivitamina D3


Dexametasona IBMX


Lindometacina


GDFs BMPs


5-Azacitidina PDGF


FGF Beta


Dexametasona Ascorbato BMPs


Cultivo en alta densidad


Medio libre de suero


Hueso


Grasa


Tendón Figura 2. Componentes utilizados para inducir la diferenciación de las CMM a diferentes tejidos.


el desgaste celular que, de forma natural o traumática, se produce en todos los tejidos orgánicos a lo largo de la vida.


Las células madre mesenquimales


Las CMM fueron descritas por Friedens-


tein durante la década de los 70 (Prockop, 1997). Las aisló a partir de la médula ósea y las definió como una población de cé- lulas, diferentes de las células hematopo- yéticas, con características clonogénicas, adherentes y fusiformes, que proliferan formando colonias. Les dio el nombre de “unidades formadoras de colonias de fibroblastos” (Hermida Gómez, 2010). Posteriormente, fueron rebautizadas por Caplan como “células madre mesenqui- males” (Caplan, 1991) y han sido aisladas de numerosos tejidos (figura 1). La diferenciación de las CMM in vivo


se produce según las influencias ejercidas por determinados factores de crecimiento propios de su entorno. Así, en los cultivos


Diferenciación


la diferenciación puede ser inducida, si se modifican los componentes que se añaden al medio (Liu, 2009) (figura 2). En la especie canina se ha demostrado


también la existencia de las CMM. Son ca- paces de doblar la población en 35-45 ho- ras y se ha logrado su diferenciación a otros tejidos mesodérmicos -tejido óseo, adipo- so, endotelial, cartílago- e incluso la trans- diferenciación hacia células neurogénicas mediante la utilización de los medios ade- cuados (Tharasanit et al., 2011). Se han obte- nido resultados muy parecidos en el cultivo de CMM de caballo (Lovati, 2011). Aunque, como se muestra en la figura 1, las células madre mesenquimales han sido aisladas de la mayoría de los tejidos, desde el punto de vista clínico, el aislamiento y el cultivo a par- tir de tejido adiposo es por el momento el procedimiento más utilizado, dada su facili- dad de extracción, su capacidad proliferativa y su variado potencial de diferenciación y transdiferenciación (Lee, kim, Choi, 2004).


Se han descrito varios mecanismos de


acción a través de los cuales las CMM cumplen con su función antiinflamatoria. Al parecer, activan la expresión de un an- tagonista del receptor de la IL-1. También intervienen en mecanismos feedback ne- gativos, en los que el TNF-a y otras cito- quinas proinflamatorias producidas por los macrófagos locales activan las CMM, que inician la producción de proteínas antiin- flamatorias. Asimismo, la presencia de li- popolisacárido (LPS), TNF-a, oxido nítrico (NO) y otras moléculas asociadas a la le- sión tisular procedentes de los tejidos lesio- nados las estimulan para producir PGE2. A su vez, la PGE2 induce la secreción de la citoquina antiinflamatoria IL10 por los ma- crófagos. De esta forma, las CMM pueden producir efectos antiinflamatorios a través de varios mecanismos, entre los que se in- cluye la expresión de sustancias anti-ROS (especies reactivas de oxígeno) (Prockop, 2011. Block et al., 2009).


Son capaces de doblar la población en 35-45 horas y se


ha logrado su diferenciación a otros tejidos mesodérmicos (tejido óseo, adiposo, endotelial, cartílago).


Osteoblastos Adipocitos Condrocitos


Miocitos cardiacos Fibroblastos Pericitos


Miofibroblastos


Miocitos esqueléticos Tenocitos


Células retinales Células neurales Astrocitos


Hepatocitos


Estr. hematopoyético Células pancreáticas


Características Las características terapéuticas de las


Figura 1. A la izquierda figuran los tejidos de los que han aislado células madre mesenquimales y a la derecha figuran los tipos celulares hacia los que se ha conseguido la diferenciación.


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CMM derivan de su actividad prolifera- tiva, antiinflamatoria y moduladora de la respuesta inmunitaria. Son responsables de la producción local de factores de cre- cimiento (Chamberlain et al., 2007) y en un entorno no inflamatorio expresan nive- les mínimos de mediadores inflamatorios, como COX2 o PGE2. En un ambiente in- flamatorio aumenta la secreción de facto- res antiinflamatorios como TGFß o IL10. También, hay evidencias de que in vivo, son capaces de acudir al lugar lesionado y expresar una serie de quimioquinas y ci- toquinas antiinflamatorias (Newman et al., 2009). Además, son capaces de reducir la muerte celular por apoptosis en los tejidos dañados, posiblemente por la secreción de factores paracrinos (Block et al., 2009).


Aunque se han realizado muchos es-


tudios que respaldan las propiedades in- munomoduladoras de las CMM, los me- canismos no son del todo conocidos. Se sospecha que ciertas citoquinas proinflama- torias producidas por leucocitos activados inducirían a las CMM a secretar factores solubles con actividad inmunosupresora (Ren et al., 2008) como la IL-10 o la IL-6 (Raffaghello et al., 2008, Xu et al., 2007). Otras moléculas que pueden estar relacio- nadas con la inmunomodulación son el fac- tor de crecimiento de los hepatocitos (HGF) y el factor de crecimiento transformante b1 (TGF b1) (Aggarwal y Pittenger, 2005). In vitro se ha demostrado que las CMM modu- lan las funciones especificas de las células T y que a través de la producción de NO inhibirían su proliferación (Schipani y Kro- nenberg, 2009). Las CMM humanas in vitro expresan niveles intermedios o bajos de


Músculo


Cartílago


t


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