Desarrollo Embrionario - Células Madre

Desarrollo Embrionario

Qué es el desarrollo embrionario?

El desarrollo embrionario es la etapa de algunos organismos, en este caso el de el hombre o ser humano, es la etapa desde la fecundación hasta el nacimiento de un nuevo ser vivo.

 El desarrollo embrionario consta de distintas etapas de las cuales son:
Fecundación.Segmentación.Gastrulación.Organogénesis.

 FecundaciónEn este proceso ocurre en el tercio superior de la trompa o extremo ovárico, donde se juntan el ovocito, el cual ya ha sido expulsado del ovario, con los espermatozoides del hombre.

Una vez ya juntos los espermatozoides con el ovulo, los espermatozoides rodean el ovulo hasta que uno de ellos consigue penetrarlo hasta el interior, donde se produce el cigoto.Cigoto

 SegmentaciónEn este proceso una célula que es el cigoto comenzara a dividirse por mitosis, estas mitosis se van a dar sin fase de crecimiento entremedio por lo que cada vez las células serán mas pequeñas.

I- Compactación.

 II -SegmentaciónBlastulación.BlastocistoCapainternaCapaexterna

III-Implantación.

I-Gastrulación

En esta etapa se empieza a desarrollar un embrión de tres capas de células distintas donde una será endodermo, la otra mesodermo y por ultimo el ectodermo.II-Gastrulación

Endodermo: Es donde se producirá principalmente el sistema digestivo.Mesodermo: Aquí derivaran los músculos y los huesos.Ectodermo: Aquí derivara la piel y el sistema nervioso.

OrganogénesisLa organogénesis consiste en el desarrollo de los diferentes organos que conforman un organismo.Este proceso ocurre entre la tercera y octava semana de desarrolllo.Esta es la etapa mas delicada ya que se define la forma y tamaño de los organos donde influencias externas tambien tienen que ver con el desarrollo del feto.

Etapa Fetal 

Células Madre

TOTIPOTENCIALIDAD

En los momentos posteriores a la fecundación, el embrión unicelular –la primera célula del nuevo individuo-, tiene en su nucleo toda la información genética de un nuevo ser humano, distinto de sus padres. Ese nuevo ser unicelular posee la capacidad de empezar a desarrollar todo un individuo humano. El DNA de ese embrión  puede expresar toda la información, se pueden leer todos los genes.

A las 24 horas se produce la primera división celular. En sus primeros estadios el DNA del zigoto tiene la peculiaridad de permanecer puro, sin plegamientos. Por tanto, si separáramos artificialmente las dos primeras células del zigoto bicelular, comprobaríamos que cada célula generará un embrión. Estas células del embrión en sus fases iniciales se llaman CELULAS TOTIPOTENCIALES, es decir, que pueden dar lugar a TODO un individuo.

Las fases tempranas (hasta el cuarto día) son totipotenciales porque: 

• tienen la habilidad de convertirse en cualquier tipo celular del cuerpo humano
• Pueden dividirse un ilimitado número de veces

Cuando el embrión tiene tan sólo unos pocos días y no es más que una bola de células, una pequeña región conocida como masa celular interna (MCI) puede ser aislada y cultivada in vitro. La MCI tiene el potencial de generar todos los tipos de tejidos del organismo adulto (multipotencia). De hecho, si no se interviene, a partir de estas células se formará el feto, mientras que de las células que las rodean surgirán la placenta y otros tejidos.

Imagen de microscopio electrónico de barrido (MEB) de una célula madre de médula ósea humana

PLURIPOTENCIALIDAD

Aproximadamente al cuarto dia de la fertilización, las células totipotenciales comienzan a especializarse y forman el blastocito. En su interior hay un pequeño grupo de célulasconocidas como Masa Celular Interna que son células madre pluripotentes, ya que son capaces de crear todas las células y tejidos delcuerpo humano

A medida que el embrión sigue su desarrollo y se van produciendo más divisiones celulares, las células embrionarias se van diferenciando hacia funciones y estirpes celulares determinados. Esta diferenciación se consigue a través de los plegamientos en el DNA celular, que dejan ilegibles los genes que no va a necesitar expresar esa célula. De esta forma, cuando el embrión ya está en fase de blastocisto (7-14 días post-fecundación), si extrajéramos artificialmente las células de su Masa Celular Interna y las cultiváramos, nunca darían lugar a un embrión completo, sino a estirpes celulares determinadas por los genes que en ese momento se pueden leer. 

Estas células que tienen capacidad para dar lugar a cualquier estirpe celular, pero no a un embrión completo, las denominamos CELULAS PLURIPOTENCIALES. 

Estas células pluripotenciales se llaman CELULAS MADRE EMBRIONARIAS o STEM CELL EMBRIONARIAS. En sus sucesivas divisiones, la célula madre embrionaria va perdiendo su capacidad de dar lugar a todos los distintos tejidos, al tiempo que empiezan a diferenciarse, a especializarse hacia un tejido u otro.

Blastocito humano

Las células en su desarrollo poseen dos cualidades básicas: la pluripotencialidad y la diferenciación, que se contraponen: cuanta más pluripotencialidad posee una célula, menos grado de diferenciación tiene, y al revés. 

• La pluripotencialidad, propia de la célula inmadura o indiferenciada, es la capacidad de una célula para convertirse en todas las posibles estirpes celulares. 
• La diferenciación sin embargo es la cualidad por la cual la célula adquiere ya una especialización dentro de un tipo celular concreto que le hace no poder convertirse en otro tipo celular distinto.

Estas céluls pluripotenciales se diferencias delas totipotenciales ya que no son capaces de desarrollar todo un organismo completo, no son capaces de originar la placenta u otros tejidos vitales para el desarrollo fetal.

Existen varias fuentes de células madres pluripotenciales:

• Células madres embrionales aisladas de la masa interna del blastocito. Se obtienen de los embriones que se producen en exceso durante la fertilización in vitro. esta práctica es controversial, ya que se destruye el embrión que podría implantarse y desarrollarse con éxito.
• Células madres embrionales: tomadas defetos abortados
• Células madres embrionales aisladas de carconomas embrionales, un tipo de tumor que puede ocurrir en los fetos.

MULTIPOTENCIALIDAD

La multipotencialidad se define como la capacidad de generar células, pero sólo del tipo celular del tejido al que pertenecen o residen.

Así pues, cuando el feto se encuentra aproximadamente en el 3 mes de vida (fin de la etapa de organogénesis), la mayor parte de sus células ya se hallan diferenciadas según el tipo celular que se necesita para cada órgano. Tras el nacimiento, prácticamente todos los tejidos, sobre todo aquellos que más se renuevan, conservan una cantidad pequeña variable de células pluripotenciales capaces de multiplicarse y poder así proporcionar células con el fin de renovar y reparar los tejidos en los que residen. Esas células formadoras de múltiples células hijas, que están programadas para regenerar el tejido donde residen, se llaman célula MULTIPOTENCIALES. Son otro tipo de células madre o progenitoras (stem cells).

Estas células existen, y están presentes en la mayoría de los órganos del adulto, y conviviendo en su órgano con el resto de las células diferenciadas, tiene una propiedad única: dar lugar a los distintos tipos celulares que componen el órgano en el que residen con el fin, por ejemplo, de renovar las poblaciones de células que van envejeciendo.

Ejemplo: El corazón está compuesto por millones de células de distintas estirpes: células musculares, células endoteliales de revestimiento de los vasos del corazón, células de conducción del impulso nervioso... Muchas de esas células citadas, no pueden dividirse, y si se llegaran a dividir, sólo darían lugar a células iguales a ellas. Ahora bien, se ha descubierto recientemente que existen células en el corazón –células madre cardíacas-, que conviviendo con las antes citadas, tienen la capacidad de dividirse y dar lugar a células de las tres estirpes citadas. Estas células algunos las llaman MULTIponteciales, por su capacidad para dar regenerar células del órgano en el que residen.

Embrión humano de 8 células, bajo el microscopio óptico