Líneas detalladas de trabajo > Pluripotencia de células madre

  • Figura: Colonias de células madre embrionarias (ES cells) humanas indiferenciadas que expresan Oct4-GFP.
  • Figura: Colonias de células madre embrionarias (ES cells) humanas indiferenciadas que expresan Oct4-GFP.

Las células madre embrionarias (ES cells) humanas y de ratones son líneas celulares permanentes derivadas de la pre-implantación de embriones, que manifiestan las peculiaridades de combinar habilidades de auto renovación y pluripotencia mientras conservan un cariotipo normal.

En términos prácticos, estas peculiaridades significan que las células madre embrionarias (ES cells) pueden conservarse en cultivo durante períodos de tiempo indefinidos y al tiempo mantener su habilidad para diferenciarse en cualquier tipo de célula, si se proporciona el contexto adecuado, tanto in vivo como in vitro.

Nuestro laboratorio está interesado en comprender las bases moleculares de la pluripotencia de las células madre embrionarias (ES cells). Para este propósito, utilizamos tanto células madre embrionarias (ES cells) humanas como de ratones.

La mayoría de nuestros conocimientos actuales, por lo que respecta a la pluripotencia, provienen de estudios con células madre embrionarias (ES cells) de ratones.

En este sistema, la multiplicación de células indiferenciadas depende de la presencia de una capa de alimentación de fibroblasto y de la adición de suero bovino fetal. Actualmente se sabe que ambos requisitos son responsables por la actividad de diferentes moléculas específicas: el factor inhibitorio de leucemia (LIF) y los ligandos de la superfamilia de los factores de crecimiento transformante (tales como BMP2, BMP4, y GDF6), respectivamente. Se ha demostrado que la pluripotencia TGF de células madre embrionarias (ES cells) de ratones también depende de determinantes intrínsecos, tales como la expresión del factor de transcripción POU Oct4 y homodominio divergente que contiene el factor Nanog. Las relaciones entre determinantes de identidad intrínsecos y extrínsecos de las células madre embrionarias (ES cells) de ratones empiezan a comprenderse ahora y varios proyectos de nuestro laboratorio tienen como objetivo tratar este tema. El mantenimiento de la pluripotencia de células madre embrionarias (ES cells) también parece depender de la expresión de Oct4 y Nanog, pero, a diferencia del caso de células madre embrionarias (ES cells) de los ratones, no es necesaria la señalización de LIF y STAT3. En cambio, la señalización mediante la ruta del factor de crecimiento de fibroblasto (Fgf) debe ser activada de forma exógena mediante la adición de Fgf2.

También a diferencia de las células madre embrionarias (ES cells) de los ratones, actualmente no es posible mantener células madre embrionarias (ES cells) humanas indiferenciadas en medios químicamente definidos. Varios proyectos en nuestro laboratorio persiguen la identificación de las necesidades intrínsecas y extrínsecas específicas de la pluripotencia de células madre embrionarias (ES cells) humanas y la posterior optimización de los medios de cultivo definidos para su multiplicación.

En conjunto, estamos abordando las siguientes cuestiones:

  • ¿Cuáles son los mecanismos moleculares mediante los que se mantienen la auto-renovación y la pluripotencia?
  • ¿Cómo interfieren los determinantes intrínsecos y extrínsecos en la identidad de células madre embrionarias (ES cells) en el mantenimiento la pluripotencia de estas células?
  • ¿Cuáles son las bases celulares de la pluripotencia?
  • ¿Depende la renovación simétrica de células madre embrionarias (ES cells) pluripotentes de la división simétrica?
  • ¿Depende la pluripotencia de células madre embrionarias (ES cells) de la prevención activa de la diferenciación celular?
  • ¿O depende más bien de la inversión de la especificación de citogenéresis?

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