as madreRevista Cubana de
Hematología, Inmunología y Hemoterapia .2010; 26(2)18-22
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MINI-REVISIÓN
Tras la huella de las células madre
On the track of stem cells
Instituto de Hematología e Inmunología. Ciudad de La Habana, Cuba.
RESUMEN En los últimos años ha surgido un
gran interés en conocer la biodistribución de las células
madre en el organismo después que son infundidas o inyectadas
directamente en una parte del
cuerpo. Para esto se han usado diferentes procederes, entre ellos, el marcaje
de las células con diferentes fluorocromos, tales como la
proteína con fluorescencia verde y la proteína con fluorescencia
roja; o bien se les hace una transfección con plasmidos que codifican
proteínas fluorescentes o se emplean sondas moleculares fluorescentes
para la identificación de cromosomas. Recientemente se han introducido
técnicas imagenológicas de avanzada no invasivas, entre las que
tenemos la resonancia magnético nuclear, así como procederes
basados en el marcaje con radionúclidos para la obtención de
imagenes detectadas por tomografía por emisión de
positrones (PET, del inglés positron emission tomography), o por
tomografía computarizada por emisión de fotón único
(SPECT, del inglés single- photon emission computed tomography).
Palabras clave: células madre, marcaje celular, biodistribución,
fluorescencia,resonancia magnético nuclear,
PET, SPECT.
ABSTRACT In past years there was an increasing interest by to know about the
biodistribution of stem cells in organism after its perfusion or direct
injection in a part of the body. Thus, we used different procedures including
the cell labeling with distinct fluorochromes, such as the green fluorescence
protein and the red fluorescence protein or a plasmid transfection codifying
the fluorescent proteins of fluorescent molecular stents to identify the
chromosomes. Recently non-invasive leading
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imaging techniques have been introduced including nuclear magnetic resonance.
As well as procedures based on radionuclide labeling to obtain the positron
emission tomography (PET) images or by photon-emission computed tomography
(SPECT). Key words: Stem cells, cellular labeling, biodistribution,
fluorescence, nuclear magnetic resonance, PET, SPECT.
En los últimos años, el empleo de la medicina regenerativa ha
adquirido gran relevancia y en particular, la terapia celular regenerativa,
teniendo en cuenta las posibilidades que pueden ofrecer las células
madre para el tratamiento de algunas enfermedades que hasta el momento resultan
incurables o tienen una respuesta muy pobre a las terapéuticas
actualmente en uso. Ante el auge y perspectivas de las célulasmadre,
desde hace ya algún tiempo los investigadores han mostrado un gran
interés en conocer no solamente sus mecanismos de acción sino también la biodistribución de las
células madre en el organismo después que son infundidas o
inyectadas directamente en una parte del cuerpo y la localización del
sitio o de los sitios de su asentamiento. También se ha planteado la
posibilidad de investigar el desplazamiento y el asentamiento de las células
madre movilizadas endógenamente en determinadas situaciones.2,3 La
investigación del recorrido y la localización de las
células madre se ha denominado por algunos autores 'rastreo' o
seguimiento del trafico celular.4 Con estos fines se han utilizado
varios procederes, entre ellos, el marcaje de las células con diferentes
fluorocromos, tales como la proteína con fluorescencia verde y la
proteína con fluorescencia roja; o bien se les hace una
transfección con plasmidos que codifican proteínas fluorescentes
o se emplean sondas moleculares fluorescentes para la identificación de
cromosomas específicos. Entre otros biomarcadores usados con frecuencia
esta la β-galactosidasa, que facilita la detección de las
células con esta actividad enzimatica, el empleo de
células portadoras de un determinado marcador molecular y también
el uso de células madre de un donante de sexo diferente al del receptor
y de esta forma, utilizar el cromosoma y como indicador.4-10 Para
laidentificación de los biomarcadores se pueden aplicar diferentes medios
en dependencia del tipo de marcaje celular empleado. Cuando se requiere la
evaluación de biomarcadores fluorescentes se utilizan habitualmente
microscopios convencionales de fluorescencia y en ocasiones, la
microscopía confocal.8 Por otra parte, para la identificación de
actividad enzimatica o de marcadores moleculares se indican
métodos inmunoquímicos o la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR), respectivamente.7,8,11,12 El inconveniente fundamental de
estos procederes es que la identificación de los biomarcadores debe
hacerse en muestras de tejidos, que en los animales de experimentación
se toman habitualmente después de su sacrificio y en los humanos
mediante una biopsia del tejido objeto de estudio.
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Mas recientemente se han incorporado otros
métodos con una concepción mas dinamica y que
permiten seguir el trayecto de las células madre después de su
implantación. Estos métodos se basan en técnicas
imagenológicas de avanzada, no invasivas, que han
abierto nuevas posibilidades y perspectivas para el estudio de la
biodistribución de las células madre. Uno de ellos consiste en el
marcaje de las células con micropartículas de hierro muy
magnetizadas y su seguimiento en el organismo mediante imagenes
obtenidas por resonanciamagnética nuclear (RMN). La precisión de
esta técnica se ha observado en modelos animales, en los que se ha
comprobado, por la tinción con azul de Prusia, la incorporación del hierro a las células
marcadas, así como su viabilidad
apreciada por la técnica del
azul tripan. Después del sacrificio de los animales, la
existencia de células marcadas fue confirmada mediante la
coloración del hierro en los tejidos en que se detectaron previamente
por la RMN.4,13,14 Recientemente se han dado los primeros pasos para la
aplicación clínica de este método de identificación
in vivo de las células inyectadas y que han evidenciado la utilidad y la
seguridad del proceder.15,16 Otros métodos no invasivos dependen del
marcaje celular con elementos radiactivos.4,17,18 En uno de ellos se usa el
Flúor18 en forma de flúor-desoxi-glucosa y el trayecto se sigue
con las imagenes aportadas por tomografía por emisión de
positrones (PET, del inglés positron emissión tomography).19
Aunque esta es una técnica que ya se aplica en la clínica,
requiere de un equipo costoso y no disponible aún en la mayor parte de
las instituciones médicas. También recientemente se ha
implementado otro método de medicina nuclear que ha resultado efectivo
para el seguimiento del trayecto de las células
madre después de su inyección. En esta técnica, el marcaje
celular se hace con Tecnecio, usualmente en forma de HMPAO-Tec99m (HMPAO, del
inglés hexametilpentanoic amine oxine), que no altera la viabilidad
celular. Este método resulta mas factible, pues el seguimiento de
las células marcadas se hace mediante tomografía computadorizada
por emisión de fotón único (SPECT, del inglés
single-photon emission computed tomography) y las imagenes se adquieren
con una camara Gamma, equipo con mayor disponibilidad en los centros
médicos, que permite adquirir imagenes locales de regiones de
interés, regionales y de cuerpo completo. Esta técnica ha
mostrado su efectividad tanto en modelos animales como en ensayos clínicos en humanos.20 Su empleo en pacientes con cardiopatías tratados
con células madre marcadas, ha permitido localizar la
biodistribución miocardica de estas células. Estas
técnicas imagenológicas han abierto
nuevas y prometedoras perspectivas para el seguimiento del
trayecto y del
asentamiento de las células madre aplicadas en los ensayos
clínicos, que resultan cada día mas frecuentes, en
particular con la administración de células madre adultas
autólogas.
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Recibido: 17 de marzo de 2010. Aprobado: 2 de abril de 2010.
Prof. DrC. Porfirio Hernandez Ramírez. Instituto
de Hematología e Inmunología. Apartado 8070, CP 10800. Ciudad de La Habana, Cuba. Tel (537) 643 8695, 643 8268,
Fax (537) 644 2334. e-mail: ihidir@hemato.sld.cu
Website: https://www.sld.cu/sitios/ihi
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