OSTEOBLASTOS

OSTEOBLASTOS

 Son células del hueso  encargadas de sintetizar la matriz ósea, por lo que están involucradas en el desarrollo y el crecimiento de los huesos. El desarrollo de los osteoblastos se ve influenciado por distintos factores que estimulan su formación como la hormona paratoidea y la vitamina D. Se encargan del mantenimiento, el crecimiento y reparación del hueso.
Se disponen en el frente formador de hueso, en una capa epitelioide de céluclas cuboideas o cilíndricas bajas. El núcleo con nucléolo único, está muy desarrollado, situado con frecuencia en el extremos de la célula más distante de la superficie ósea. Además contienen un aparato de Golgi bien desarrollado con numerosas mitocondrias, con abundantes retículo endoplasmático rugoso que confiere un color intensamente basófilo al citoplasma.

CONDROCITOS

CONDROCITOS

Son un tipo de célula que se encuentra en el cartílago. Son el único componente celular de este tejido y se encargan de mantener la matriz cartilaginosa, a través de la producciónde sus principales compuestos; colágeno y proteoglicanos. Los condrocitos conforma solo el 5% del tejido cartilaginoso, pero son esenciales para el mantenimiento de la matriz extracelular que comprende el 95% de este tejido.

ASTROCITOS

 ASTROCITOS

Son las principales y más numerosas células gliales. Se trata de células de linaje neuroectodérmico que asumen un elevado número de funciones clave para la realización de la actividad nerviosa. Derivan de las células encargadas de dirigir la migración de prercusores durante el desarrollo (glía radial) y se originan en las primeras etapas del desarrollo del sistema nervioso central.

CARACTERIZACIÓN

Están directamente asociados tanto a las neuronas como al resto del organísmo. Forman la llamada glia limitans, esto es, la frontera entre el organismo y el sistema nervioso central, junto con su lamina basal asociada. Están comunicados entre sí por medio de uniones de intervalo.
Se encargan de aspectos básicos para el mantenimiento de la función neuronal, entrelazándose alrededor de la neurona para formar una red de sostén y actuando así como una barrera filtradora entre la sangre y la neurona, la barrera hematoencefálica, que contiene regiones especializadas de alta conductancia que controlan el paso de nutrientes, oxígeno, vitaminas y hormonas hacia el tejido nervioso.
Cuando existe destruccción neuronal, también actúan como liberadores del factor del crecimiento nervioso, que a modo de abono biológico, facilita la regeneración de las conexiones neuronales.
Su morfología recuerda a una estrella por la gran cantidad de prolongaciones llamadas pies que irradian del soma hacia células vecinas.

CÉLULA MADRE EMBRIONARIA

CÉLULA MADRE EMBRIONARIA

Deriva del embrión de los mamíferos en su etapa de blastocitos y posee la capacidad de generar cualquier célula diferenciada en el organismo.
Después de la penetración del espermatozoide, el óvulo fecundado adquiere la condición de cigoto, en el que durante su recorrido por la trompa de Falopio, se van produciendo sucesivamente distintos periódos de división celular que aumentan rápidamente el número de sus células, las cuales reciben el nombre de blastómeros. Aproximadamente a los tres días, el embrión tiene un aspecto de esfera compacta que se denomina mórula y que contiene de 12 a 16 blastómeros. Alrededor de los cuatro días llega a la cavidad uterina, y sobre los cinco días, comienza a introducirse líquido en su interior para formar una cavidad: el blastocele. En esta etapa el cigoto se llama blastocisto y posee en uno de sus polos una agrupación celular que recibe el nombre de masa celular interna o embrioblasto que forma una prominencia dentro del blastocele. Las células que la integran dan origen a todos los tipos celulares, sistemas, tejidos y órganos del individuo en formación. Además, tiene una capa celular aplanada que recubre la cavidad del blastocisto y la parte exógena del embrioblasto, la cual se denomina masa celular externa o trofoblasto, de donde deriva la placenta.
Hacia el final de la primera semana del desarrollo, el blastocisto humano ha comenzado su anidación en la mucosa uterina mediante la introducción en esta de las células trofoblásticas que recubren el polo del embrioblasto.

Un aspecto que debe de quedar bien esclarecido es que las células de la masa interna no mantienen indefinidamente in vivo su capacidad de generación de cualquier tipo celular, pues estas se van diferenciando progresivamente en los diversos tipos celulares durante la fase intrauterina del desarrollo. Sin embargo, cuando se extraen de su ambiente embrionario natural y se cultivan in vitro, sí  son capaces de proliferar ilimitadamente y a su vez mantener su potenciar de generar células capaces de diferenciarse en cualquiera de los tejidos del organísmo. En este estado se califícan como células madre embrionarias.

La células germinales no inician la diferenciación sexual hasta la mitad de la gestación, se conoce que hasta ese momento mantienen capacidad de diferenciación hacia diferentes líneas celulares.
Las células madre germinales se han aislado a partir de esas células germinales primordiales embrionarias y fetales, y tal como ocurre en las células madre embrionarias, estas poseen una gran capacidad proliferativa que se hace evidente cuando se someten a cultivo. Se ha señalado que en estas condiciones las células madre germinales se mantienen viables solo durante 70 a 80 pases pero tienen la ventaja que no forman teratomas cuando se inyectan en ratones, por lo que pudieran representar una fuente más segura de material trasplantable.
A pesar de que las células madre embrionarias de ratón se venían estudiando desde el inicio de los años 80 del siglo pasado, no fue hasta 1998 que se obtuvieron las primeras células madre embrionarias de procedencia humana, lo que abrió un nuevo campo de investigación y posibilidades de aplicación práctica.
Históricamente, el termino de célula madre embrionaria se introdujo en 1981 para distinguir las células madre embrionarias procedntes de la masa celular interna, de aquellas derivadas de teratocarcinomas y que también poseen la capacidad de diferenciarse en distintos tipos celulares.
 Para que las células madre embrionarias puedan crecer indefinidamente y mantener su estado indiferenciado, se utiliza en los cultivos una capa alimentadora formada por fibroblastos embrionarios de ratón y un suplemento de factor inhibidor de leucemia para aprobechar su actividad bloqueadora de la diferenciación. Cuando las células embrionarias se extraen de estas condiciones comienzan a diferenciarse espontáneamnte. El mecanismo por el cual los fibroblastos embrionarios de ratón facilitan el crecimiento indiferenciado de las células embrionarias humanas, no está bien esclarecido, pero posiblemente sea multifactorial.
Recientemente se ha planteado la necesidad de buscar sustitutos para esta capa nutricia xenogénica.
La diferenciación espontanea que ocurre en los cultivos de células embrionarias puede acelerarse en determinadas condiciones. En el ratón, el método más empleado es la formación de cuerpos embrioides y su forma más simple es hacer el cultivo celular en suspensión en ausencia de la capa alimentadora. Así, se genera un agregado celular llamado cuerpo embrioide, en el que se forma dos capas: Una externa que tiene las propiedades del endodermo extraembrionario y otra interior que representa el tejido embrionario con capacidad generativa de las diferentes líneas celulares. El cultivo de estos cuerpos embrioides bajo diferentes condiciones ambientales puede dar origen a diversos tipos de células diferenciadas. Los cuerpos embrioides también se han podido obtener a partir de células madre embrionarias humanas.
Sin lugar a dudas, las células madre embrionarias han resultado un gran aporte científico que ha despertado un gran interés no solo en el campo de la biología del desarrollo, sino también en el de la medicina regenerativa en particular, por la expectativa que se ha creado para su aplicación terapéutica en múltiples enfermedades humanas. Sin embargo, esto último es un proceder muy complejo, pues existen varios aspectos que aún no son bien conocidos, entre ellos uno fundamental, no conocemos bien cómo hacer que  la célula embrionaria humana se diferencie en una célula específica y cuáles son los factores y señales que lo harían posible. Por otra parte, se conoce que el trasplante de células madre embrionarias puede formar teratomas o teratocarcinomas. Además, puesto que estas células proceden de un embrión humano vivo, desde el primer momento su manipulación y destino se ha enfrentado en diferentes países a una fuerte oposición, basada principalmente en aspectos éticos, religiosos y políticos.

 

CÉLULA MADRE ADULTA

CÉLULAS MADRE ADULTA

Se ha definido como una célula especializada dentro de la organización de las  células de un tejido específico de un organismo ya formado, que está restringida en su capacidad de diferenciación y es capaz únicamente de generar células del tejido que representa, a las que debe recambiar de forma natural. Se ha señalado que en su evolución el organismo se sitúa en los tejidos células madre somáticas como parte de los mecanismos que emplea para su renovación en condiciones fisiológicas o ante un daño hítico.

Sin embargo en los últimos años, se ha realizado varios estudios que han aportado resultados sorprendentes, pues sugieren que la potencialidad de algunos tipos de células madre adultas es mayor de lo esperado, ya que han mostrado en determinadas condiciones capacidad para diferenciarse en células de diferentes linajes. El caso más destacado es  el de las células madre hematopoyéticas capaces de diferenciarse en diversos tejidos, entre ellos endotelio, músculo cardíaco, músculo estriado, hepatocitos, neuronas, piel e intestino. Aunque se ha planteado que los criterios establecidos para definir a una célula madre adulta son difíciles de comprobar experimntalmente, se ha señalado que la mayor parte de los criterios que cumplen las células madre embrionarias los satifacen la célula madre hematopoyética, pues ésta puede tener divisiones auto-renovadoras, puede dar lugar a todas las células sanguíneas, reconstruir la médula óseacuando se trasplanta en receptores irradiados letalmente o aplasiados mediante quimioterápia, y además se ha observado su implantación en tejidos sanos. Más recientemente, estos criterios se han aplicado también para identificar otras células madre adultas, como es el caso de la célula madre del tejido nervioso.

Diversas informaciones han señalado la existencia de células madre adultas en varios sitios del organismo que incluyen médula ósea, sángre periférica, sangre del cordón umbilical, cerebro, médula espinal, grasa, pulpa dentaria, vasos sanguíneos, músculo esquelético, piel, tejido conjuntivo, córnea, retina, hígado, tejidos pancreáticos, folículo piloso, tejido gastrointestinal y pulmón.

Todos estos hayazgos han ampliado, los conocimientos sobre las células madre adultas, y particularmente los relacionados con el mayor potencial generativo de alguno de sus tipos que lo acercan al de las células embrionarias. Esto ha creado nuevas perspectivas para el tratamiento de diferentes enfermedades con células madre adultas, lo que inicialmente se pensaba solo podia hacerse con células madre embrionarias.
 

CÉLULAS MADRE PLURIPOTENCIALES

CÉLULAS MADRE PLURIPOTENCIALES

Células madre pluripotenciales capaces de diferenciarse en cualquier célula del organísmo, salvo de la parte embrionaria de la placenta. En tal sentido la célula madre pluripotente no puede formar un organismo completo, pudiendo dar origen a cualquier otro tipo de célula proveniente de los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo), así como el germinal y el saco vitelino.


Fuentes 

Existen innumerables fuentes de células madre pluripotenciales:

•  Células madres embrionarias en fase de blastocitos; estas células madre embrionarias se formarán siete dias después de la fertilización, cuando el embrión se encuentre en la fase de desarrollo conocida con el nombre conocido de " blastocitos". 
•  Células madre fetales; estas células podrán ser obtenidas luego de ocho semanas de desarrollo, momento en que el embrión será considerado un feto.

INGENIERIA TISULAR

INGENIERÍA TISULAR

Constituye un conjunto de conocimientos, técnicas y métodos de base biotecnológica que permiten diseñar y generar en el laboratorio sustitutos tisulares, tejidos artificiales o contructos de origen heterólogo o autólogo a partir de células madre y biomateriales.
La ingeniería tisular constituye un enorme avance para la terapia celular y la medicina regenerativa.
Desde 1999, el departamento de Histología imparte, en colaboración con el Centro Regional de transfusión Sanguínea y Banco Sectorial de Tejidos del Sistema Andalud de Salud, un programa de doctorado de ingeniería tisular acreditado con la mención de calidad de la ANECA transformado en programa oficialde postgrado de Master y doctorado, a partir del curso 2005-2006, asímismo acreditado con la mención de calidad de la ANECA la cual fue recientemente renovada en el año 2010. El programa se sustenta en el grupo de investigación de ingeniería tisular del PAI CTS-115 y en la colaboración de profesores de las Universidades Nacional de Córdoba, Argentina, Valparaiso, Chile, King college, University collage de Londres, Instituto de Excelencia Europeo de ingeniería tisula...,etc.
Las razones arriba indicadas así como las experiencia de la imparticion de dicho título en los últimos diez años justifica el interés académico, científico y profesional del mismo. En este sentido el informe de observatorio e Prospectiva Industrial sobre el impacto de la biotecnología en el sector sanitario identifica a la Ingeniería Tisular como una de las áreas de la Biotecnología a impulsar en Europa. El volumen de negocio estimado según Lisaght y Reyes (2001) para el año 2020 de la ingeniería tisular se calcula en 20 billones de dolares. Asímismo, el informe de Vigilancia Tecnológica de Genoma España (2008) identifica la elaboración de constructos tisulares como un agente terapéutico fundamental en la moderna Medicina Regenerativa.

EFECTOS SECUNDARIOS ADVERSOS

DEFINICIÓN Y TIPOS

Los fármacos actuales son capaces de modificar profundamente los procesos fisiológicos y bioquímicos normales. Su eficacia terapéutica está insolublemente ligada a su capacidad de producir reacciones adversas.

Se define reaccion adversa medicamentosa (RAM) como aquella que modifica desfavorablemente el curso clínico del síntoma o de la enfermedad tratada o causa incomodidad o agravamiento general del paciente, y que aparece después de la administración de dósis terapéuticas habituales. Los términos efectos indeseados, reacción adversa y efecto adverso son sinónimos. 
La OMS define como RAM cualquier efecto perjudicial o indeseado, que ocurre tras la administración de un fármaco normalmente utilizado para la profílaxis, diagnóstico o tratamiento.
Las RAM se clasifican en dos grandes tipos:

• Esperadas o tipo A ; aparecen debido a las característias farmacológicas del medicamento y su intensidad esta relacionada con la dosis (dosis-dependientes). Son las más frecuentes (80%). Pueden afectar a cualquier persona que reciba fármacos. No suelen ser graves y se conocen antes de que el fármaco sea autorizado a través de los modelos de esperimentación animal.

• Inesperada o tipo B ; son reacciones que no se pueden preveer, ya que no tienen aparentemente nada con la acción farmacológica supuesta (no están relacionadas con la farmacología conocida del fármaco), no son reproducibles en animales de experimentación, y su intensidad no guarda relación con las dosis administrada. Se producen porque el paciente presenta una susceptibilidad particular al fármaco. Suelen ser graves.

Hay autores que añaden dos categorías más de RAM a las conocidas como A y B son:

• RAM administración crónica de fármacos, por ejemplo fenómenos de rebote como los síndromes de abstinencia o la que aparece tras la suspensión brusca de antihipertensivo, corticoides...etc.
• RAM diferidas, ocurren a largo plazo (carcinogénesis, teratogénesis, alteraciones del estado fetal).

Clasificación de los fármacos según el riesgo terapéutico (FDA).

• Tipo A. No muestran riesgo aparente para el feto, considerados seguros.
• Tipo B. No hay pruebas de riesgo en humanos. Su uso se acepta durante el embarazo.
• Tipo C. No puede descartarse el riesgo. Sólo en situaciones en que no exíste otro fármaco más seguro.
• Tipo D. Evidencia positiva de riesgo fetal humano. Sólo cuando el medicamento es necesario para tratar una enfermedad grave o una situación límite y no existen  alternativas más seguras.
• Tipo X. Contraindicados en el embarazo o mujeres que puedan quedar embarazadas.

Una RAM se considera grave si:

• Ocasiona la muerte.
• Pone en peligro la vida.
• El paciente precisa ser hospitalizado.
• Ocasiona una incapacidad/ invalidez.
• Da lugar a una anormalidad congétita.

Prevención;

Monitorizar con atención los efectos de los fármacos, en especial aquellos conocidos por su capacidad para provocar RAM y a las personas que consumen más de tres medicamentos.

Evitar en lo posible fármacos combinados.

La vía de administración es la oral, siempre que sea posible.

Interrogar acerca de reacciones previas.

 

BIOINFORMÁTICA

BIOINFORMÁTICA

Es una disciplina científica emergente que utiliza tecnología de la información para organizar, analizar y distribuir informaicón biológica con la finalidad de responder preguntas complejas en la biología. Bioinformática es un área de investigación multidisciplinaria, la cual puede ser ampliamente definida como la interfase entre dos ciencias; Biología y computación y está impulsada por la incógnita del genoma humano y la promesa de una nueva era en la cual la investigación genómica puede ayudar dramáticamente a mejorar la condición y calidad de vida humana.
Avances en la detección y tratamiento de enfermedades y la producción de alimentos genéticamente modificados son entre otros ejemplos de los beneficios mencionados más frecuentemente.
Involucra la solución de problemas complejos usando herramientas de sistemas y de computación. También incluye la colección, organización, almacenamiento y recuperación de la información biológica que se encuentra en base de datos.
Según la definición del centro nacional para la información biotecnológica "Nacional Center For Technology Information" (NCBI) por sus siglas en inglés, 2001.
"Bioinformática es un campo de la ciencia en el cual confluyen varias disciplinas tales como; biología, computación y tecnología de la información. El fin último de este campo es facilitar el descubrimiento de nuevas ideas biológicas así como crear perspectivas globales a partir de las cuales se puedan discernir princípios unificadores en biología. Al comienzo de la "revolución genómica", el concepto de bioinformática se refería solo a la creación y mantenimiento de base de datos donde se almacena información biológica, tales como secuencias de nucleótidos y aminoácidos. El desarrollo de este tipo de base de datos no solamente significa el diseño de la misma sino también el desarrollo de interfases complejas donde los investigadores pudieran acceder los datos existentes y suministrar o revisar datos.
Luego toda esa información debia ser combinada para formar una idea lógica de las actividades celulares normales, de tal manera que los investigadores pudieran estudiar cómo estas actividades se veían alteradas en estados de una enfermedad. De allí viene el surgimiento del campo de la bioinformática y ahora el campo más popular es el análisis e interpretación de varios tipos de datos, incluyendo secuencias de nucleótidos y aminoácidos, dominios de proteínas y estructuras de proteínas.
El proceso de analizar e interpretar los datos es conocido como biocomputación. Dentro de la bioinformática y la biocomputación existen otras sub-disciplinas importantes:
El desarrollo e implementación de herramientas que permitan el acceso, uso y manejo de varios tipos de información.
El desarrollo de varios algoritmos (formulas matemáticas) y estadísticos con los cuales se pueda relacionar partes de un conjunto enorme de datos, como por ejemplo métodos para localizar un gen dentro de una secuencia, predecir estructura o función de proteinas y poder agrupar secuencias de proteinas en familias relacionadas.
La Medicina Molecular y la biotecnología constituyen dos áreas prioritarias científico tecnológicas como desarrollo e innovación Tecnológico. El desarrollo en ambas áreas están estrechamente relacionadas.En ambas áreas se pretende potenciar la investigación genómica y postgenómica así como de la bioinformática, herramienta imprescindible para el desarrollo de éstas. Debido al extraordinario avance de la genética molecular y la genómica, la Medicina Molecular se constituye como un arma estratégica del bienestar social del futuro inmediato.
Se pretende potenciar la aplicación de las nuevas tecnologías y de los avances genéticos para el beneficio de la salud. Dentro de las actividades financiables, existen acciones estratégicas, de infraestructura, centro de competencia, y grandes instalaciones científicas. En esta área, la dotación de infraestructura se plasmará en la creación y dotación de unidades de referencia tecnológica y centros de suministro común, como Centros  de Bioinformática, que cubran las necesidades de investigación en Medicina Molecular. En cuanto a centros de competencia, se crearán centros de investigación de excelencia en hospitales en los que se acercará la investigación básica a la clínica, asi como centros distribuidos en red para el apoyo a la secuenciación, DNA microarrays y DNA chips, bioinformática en coordiración con la red de centros de investigación genómica y proteómica que se proponen en el área de Biotecnología. En este área la genómica y la proteómica se fundamenta como acción estratégica o instrumento básico de focalización de las actuaciones futuras.
La tecnología de la información jugarán un papel fundamental en la ampliación de los desarrollos tecnológicos en el campo de la genética a la práctica médica como refleja la presencia de la Bioinformática Médica y la Telemedicina dentro de las principales líneas en patología molecular. La aplicación de los conocimientos en genética molecular y las nuevas tecnologías son necesarios para el mantenimiento de la competitivilidad del sistema sanitario no solo paliativo sino preventivo. La identificación de las causas moleculares de las enfermedades junto con el desarrollo de la industria biotecnológica en general y de farmacéutica en particular permitiran el desarrollo de mejores métodos de diagnóstico, la identificación de dianas terapéuticas y desarrollo de fármacos personalizados y una mejor medicina preventiva.

BIOMATERIAL

BIOMATERIAL

En sentido amplio un biomaterial sería un material diseñado para actuar con sistemas biológicos con el fin de evaluar, tratar, aumentar o reemplazar algun tejido, órgano o función del cuerpo. 

Los biomateriales están destinados a la fabricación de componentes, piezas o aparatos y sistemas médicos para su aplicación en seres vivos. Deben ser biocompatibles: se llaman bioinertes a los que tienen una influencia nula o muy pequeña en los tejidos vivos que los rodean, mientras que son bioactivos los que pueden enlazarse a los tejidos óseos vivos. Los biomateriales pueden ser de origen artificial, (metales, cerámicas, polímeros) o biológico, (colágeno, quitina..). Atendiendo a la naturaleza del material artificial con el que se fabrica un implante, se puede establecer una clasificación en materiales cerámicos, metálicos, políméricos o materiales compuestos.
Los biomateriales poliméricos son ampliamente  utilizados en clínicas, en implantes quirúrgicos, como en membranas protestoras, en sistemas de dosificación de fármacos o en cementos óseos acrílicos. Los metálicos se usan cuando es imprescindible soportar carga, como ocurre en las prótesis de cadera, para las que se utilizan aleaciones de cobalto (Co) con cromo (Cr) o de titánio (Ti) con aluminio (Al) y vanadio (V): El titanio también se usa en implantes dentales. Las biocerámicas se emplean en la fabricación de implantes que no deban soportar cargas, como es el caso de la cirugía del oído medio, en el relleno de defectos óseos tanto en cirugia bucal como en cirugía ortopédica y en el recubrimiento de implantes dentales y articulaciones metálicas.