Las células madre son células que se encuentran en la mayoría, si no todos, los organismos multicelulares. Se caracterizan por la capacidad de renovarse a sí mismas a través de mitosis celular y la diferenciación en una amplia gama de tipos de células especializadas. La investigación en el campo de células madre surgió a partir de los hallazgos de los científicos canadienses Ernest A. McCulloch y James E. Till, en la década de 1960. Los dos grandes tipos de células madre de los mamíferos son: las células madre embrionarias que están aislados de la masa celular interna de blastocitos, y las células madre adultas que se encuentran en los tejidos adultos. En un embrión en desarrollo, las células madre pueden diferenciarse en todos los tejidos especializados embrionarias. En el organismo adulto, las células madre y células progenitoras de actuar como un sistema de reparación para el cuerpo, la reposición de células especializadas, sino también mantener la rotación normal de los órganos de regeneración, como la sangre, la piel o tejidos intestinales.



Las células madre cordón umbilical pueden ahora ser cultivado y transformado en células especializadas con características compatibles con las células de diversos tejidos como los músculos o los nervios a través de cultivo celular. Células adultas altamente plástico se derivan de una variedad de fuentes, incluyendo la sangre del cordón umbilical (cordon umbilical) y médula ósea, se utilizan habitualmente en los tratamientos médicos. Las líneas de células embrionarias y el trasplante autólogo de células madre embrionarias generadas a través de la clonación terapéutica también han sido propuestos como candidatos prometedores para las terapias de futuro.

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El cordón umbilical (también llamado el cable de luz o umbilicalis cordón) es el cable de conexión desde el origen en desarrollo o feto a la placenta. Durante el desarrollo prenatal, el cordón umbilical viene del cigoto mismo como el origen y (en humanos) normalmente contenían dos arterias (las arterias umbilicales) y una vena (la vena umbilical), cubierta de gelatina de Wharton. De la vena umbilical del feto con suministros oxigenada, la sangre rica en nutrientes de la placenta. Por el contrario, las arterias umbilicales devolver la sangre sin oxígeno, nutrientes agotados.

Las células madre cordón umbilical se desarrolla a partir y que contiene los restos del saco vitelino y alantoides (y por lo tanto deriva de la cigoto misma medida que el feto). Se forma por la quinta semana de desarrollo fetal, en sustitución del saco vitelino como la fuente de nutrientes para el feto. El cable no está conectado directamente al sistema circulatorio de la madre, sino que se une a la placenta, que las transferencias de materiales y de la sangre de la madre, sin permitir la mezcla directa. El cordón umbilical de un recién nacido a término es de unos 50 centímetros (20 pulgadas) de largo y unos 2 centímetros (0,75 pulgadas) de diámetro. Este diámetro disminuye rápidamente dentro de la placenta.

El cordón umbilical (cordon umbilical)está compuesto de gelatina de Wharton, una sustancia gelatinosa, hecha en gran parte de mucopolisacáridos. Contiene una vena, que lleva la sangre oxigenada ricos en nutrientes para el feto y dos arterias que llevan sin oxígeno, agotamiento de nutrientes en la sangre de distancia. En ocasiones, sólo dos embarcaciones (una vena y una arteria) están presentes en el cordón umbilical. Esto es a veces relacionado con anormalidades en el feto, pero también puede ocurrir sin que ello conlleva.

Es inusual que una vena para transportar la sangre oxigenada, y por las arterias para llevar la sangre desoxigenada (los únicos otros ejemplos están las venas y las arterias pulmonares, que conecta los pulmones hasta el corazón). Sin embargo, esta convención de nomenclatura refleja el hecho de que la vena umbilical lleva la sangre hacia el corazón del feto, mientras que las arterias llevan la sangre umbilical.

Conservación de células madre del cordón umbilical son, desde el punto de vista de la comunidad científica - médica, un tesoro biológico que todos tenemos en el momento de nuestro nacimiento

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Las células madre adultas son mucho más difíciles para los científicos trabajar con ellos porque son más difíciles de extraer y de la cultura que sus homólogos de embriones humanos. Las células madre no sólo son difíciles de encontrar en los tejidos adultos, pero los científicos también tienen dificultades para conseguir a replicar en el laboratorio.

Pero incluso las células madre embrionarias, que pueden ser cultivadas de manera efectiva en el laboratorio, no son fáciles de controlar. Los científicos todavía están luchando para conseguir que se conviertan en tipos de tejidos específicos.

Stem Cell Research Challenges

Idealmente, los científicos le gustaría ser capaces de crecer un tipo particular de célula en el laboratorio y después se inyectan en un paciente, donde se reemplazaría el tejido enfermo. Pero las células madre aún no están siendo utilizados para tratar la enfermedad porque los científicos todavía no han aprendido a dirigir una célula madre para diferenciarse en un tejido específico o tipo de célula (el cerebro contra el hígado, por ejemplo) y para controlar una vez que la diferenciación de las células se inyectan en una persona.

Tomemos el ejemplo de la diabetes. Para el tratamiento de los diabéticos, los científicos no sólo debe crear células productoras de insulina, pero tienen que ser capaces de regular cómo las células producen la insulina una vez que están en el cuerpo.

En la naturaleza, las células madre se activan para diferenciar por estímulos internos y externos. Los estímulos internos son los genes dentro de cada célula, que son como una serie de instrucciones que dictan cómo debe funcionar. Las señales externas son las sustancias liberadas por las células o contacto con otras células, ya sea de los cuales pueden cambiar la forma en que las funciones de las células madre.

Los científicos saben que los genes de activación y desactivación es crucial para el proceso de diferenciación, por lo que han estado experimentando con la inserción de ciertos genes en la placa de cultivo y uso de esos genes para intentar persuadir a las células madre para diferenciarse en tipos específicos de células. Sin embargo, algún tipo de señal que se necesita para realmente activar las células madre para diferenciarse. Los científicos todavía están buscando para esa señal.

El éxito de diferenciación: Derivados de células madre embrionarias humanas, células precursoras neurales crecer en un plato de laboratorio y de generar neuronas maduras (rojo) y las células gliales (verde), en el laboratorio de la Universidad de Wisconsin en Madison madre-investigador y biólogo celular del desarrollo neurológico Su - Chun Zhang.

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La ciencia había empezado a trabajar en células madre y células madre de cordón umbilical en 1960. La ciencia han tendencia en la dirección del cordón umbilical. En la década de 1980, los científicos aprendieron cómo tirar de las células madre embrionarias de un ratón y crecer en un laboratorio.

En 1998, el primero reproduce células madre embrionarias humanas en un laboratorio.
Placas de cultivo que contienen células madre embrionarias humanas son almacenados en condiciones de regulación de calor y estudiado por el laboratorio de investigación de desarrollo biólogo James Thomson en la Universidad de Wisconsin en Madison

¿Dónde los investigadores obtener los embriones humanos? Los embriones pueden ser realizadas a través de la reproducción - la fusión de esperma y el óvulo - o por clonación. Los investigadores no pueden crear un embrión con esperma y el óvulo, pero muchos usan embriones fecundados en las clínicas de fertilidad. A veces, las parejas que están tratando de tener un bebé crear varios embriones fecundados y no se implante a todos. Pueden donar los que quedan para la ciencia.



Otra forma de crear un embrión a través de una técnica llamada clonación terapéutica. Esta técnica combina una celda (de la paciente que necesita la terapia de células madre) con un óvulo donado. Se extrae el núcleo del óvulo y se reemplaza con el núcleo de la célula del paciente. Este óvulo es estimulado para dividir ni químicamente o con la electricidad, y el embrión resultante lleva el material genético del paciente, lo que reduce significativamente el riesgo de que su cuerpo rechace las células madre una vez que se implantan.


Ambos métodos - utilizando recursos existentes y la creación de embriones fertilizados nuevos embriones específicamente para fines de investigación - son controvertidos. Pero antes de entrar en la controversia, vamos a averiguar cómo los científicos obtienen células madre de reproducir en un laboratorio para el estudio de ellos.


Replicación de células madre en un laboratorio

Un embrión que se ha desarrollado durante tres a cinco días se llama blastocisto. El blastocisto es una masa de alrededor de 100 o más células.

Las células madre son las células internas del blastocito. En última instancia se desarrollará en cada célula, tejido y órganos del cuerpo.



Los científicos eliminar las células madre del blastocisto y la cultura de ellos (crecer en una solución rica en nutrientes) en una placa de Petri en el laboratorio. Después de las células se han replicado en varias ocasiones y se están volviendo demasiado numerosos para la placa de cultivo, se retiran y se colocan en varios otros platos. En sólo unos meses, las células madre pueden convertirse en varios millones de células madre. Las células madre embrionarias que han sido cultivadas durante varios meses sin diferenciar se hace referencia a una línea de células madre. Estas pueden ser congelados y compartida entre los laboratorios.

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Un grupo de científicos con sede en Londres pidió permiso oficial para iniciar un estudio de tres años con células madre derivadas de híbridos humano-vaca

¿Cómo la célula de vástago de trabajo:
¬ ¬ Dentro de un embrión no es más grande que el punto al final de esta oración son decenas de células madre. Inicialmente, estas células son pizarras en blanco, lo que significa que su destino está indeciso. Pero tienen un gran potencial. Las células madre son pluripotentes, lo que significa que pueden desarrollarse en cada célula, cada tejido y cada órgano del cuerpo humano. ¬ ¬ Su potencial casi ilimitado de células madre ha hecho un importante foco de la investigación médica. Imagine tener la capacidad de devolver la memoria a un paciente de Alzheimer, para reemplazar la piel que se perdió durante un accidente terrible o habilitar una persona en silla de ruedas a caminar de nuevo. Pero antes de que los científicos pueden utilizar células madre para fines médicos, primero tienen que aprender a aprovechar su poder. Ellos no pueden tratar la enfermedad hasta que aprenden a manipular células madre para conseguir que se desarrollan en determinados tejidos u órganos.

Conceptos básicos de células madre
Una célula madre es esencialmente el bloque de construcción del cuerpo humano. Las células madre cordón umbilical en el interior de un embrión eventualmente dar lugar a todas las células, los órganos y tejidos en el cuerpo del feto. A diferencia de una célula normal, que sólo puede replicarse para crear más de su propio tipo de célula, una célula madre pluripotentes. Cuando se divide, puede hacer que cualquiera de las 220 diferentes células del cuerpo humano. Las células madre también tienen la capacidad de renovarse a sí mismo - que pueden reproducirse a sí mismos muchas veces.

Hay dos tipos de células madre: las células madre embrionarias y células madre adultas. Las células madre embrionarias procedentes de un embrión - la masa de células en las primeras etapas del desarrollo humano que, si se implanta en el útero de una mujer, a la larga se convertirá en un feto. Cuando el embrión es de entre tres y cinco días de edad, que contiene células madre, que están muy ocupados trabajando para crear los diferentes órganos y tejidos que componen el feto.

Los adultos también tienen células madre en el corazón, el cerebro, la médula ósea, los pulmones y otros órganos. Ellos son nuestros incorporado en kits de reparación, la regeneración de las células dañadas por enfermedades, lesiones y el desgaste diario. Las células madre adultas se cree que una vez más limitadas que las células madre, sólo da lugar al mismo tipo de tejido del que proceden. Pero la nueva investigación sugiere que las células madre adultas pueden tener el potencial de generar otros tipos de células, también. Por ejemplo, las células del hígado pueden ser obligadas a producir insulina, que normalmente es producida por el páncreas. Este sistema se conoce como plasticidad o trans diferenciación.

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