Células Madres

LAS CÉLULAS MADRE, EL CÁNCER Y LAS CÉLULAS MADRE DEL CÁNCER

las células madre se definen como células que tienen la capacidad de perpetuarse a través de la auto-renovación y para generar células maduras de un tejido particular a través de la diferenciación . En la mayoría de los tejidos , las células madre son raros . Como resultado ,

células madre deben ser identificados de forma prospectiva y se purifican cuidadosamente con el fin de estudiar sus propiedades . Aunque parece razonable proponer que cada tejido se deriva de una célula madre de tejidos específicos de la identificación rigurosa y el aislamiento de estas células madre somáticas se ha logrado sólo en unos pocos casos . Por ejemplo , las células madre hematopoyéticas ( HSC ) se han aislado a partir de ratones y humans1 - 4 , y se ha demostrado que es responsable de la generación y regeneración de los sistemas ( haematolymphoid ) la formación de sangre y inmunes (Fig. 1 ) . Las células madre de una variedad de órganos podrían tener el potencial de ser utilizado para la terapia en el futuro, pero las CMH - los elementos vitales en el trasplante de médula ósea - ya han sido ampliamente utilizadas en entornos terapéuticos (revisado en ref 5 . ) .

El reciente descubrimiento de que marrow6 - 8 hueso , así como purificado HSCs9 , 10 , pueden dar lugar a tejidos no hematopoyéticos sugiere que estas células pueden tener un mayor potencial - ción diferenciación de lo que se suponía anteriormente . Se necesitan experimentos definitivos para determinar si las células de la médula ósea que son capaces de dar lugar a diferentes linajes no hematopoyéticos son de hecho las HSC o otra población . Si otros estudios apoyan la idea de HSC plasticidad , lo que sin duda abrir nuevas fronteras para entender el potencial de desarrollo de las HSC , así como ampliar su aplicación terapéutica .

Como las características de las HSC , su potencial de diferenciación y aplicaciones clínicas han sido cubiertos en los exámenes EARLI - er , aquí hablamos de las nuevas pruebas que se derivan de la biología celular podría proporcionar nuevos conocimientos sobre la biología del cáncer . En particular , nos centraremos en tres aspectos de la relación entre las células madre y las células tumorales : en primer lugar , las similitudes en los mecanismos que regulan la autorrenovación de las células madre normales y las células cancerosas ; segundo , la posibilidad de que las células tumorales pueden surgir a partir de células madre normales ; y tercero , la noción de que

Los tumores pueden contener "células madre del cáncer " - células raras con potencial proliferativo indefinida que impulsan la formación y el crecimiento de los tumores . Durante gran parte de esta revisión nos centraremos en el sistema hematopoyético , porque tanto las células madre normales y las células cancerosas de este tejido se caracterizan también. Por otra parte , los cánceres del sistema hematopoyético (es decir, las leucemias ) proporcionan la mejor evidencia de que las células madre normales son los objetivos de la transformación de las mutaciones , y que la proliferación de células de cáncer es impulsada por las células madre del cáncer .

Auto-renovación de células madre hematopoyéticas

Uno de los temas más importantes de la biología de células madre es

la comprensión de los mecanismos que regulan la autorrenovación . Auto-renovación es crucial para detener la función celular, ya que es requerido por muchos tipos de células madre para persistir durante toda la vida del animal. Además, mientras que las células madre de diferentes órganos pueden variar en su potencial de desarrollo , todas las células madre deben auto-renovarse y regular el equilibrio relativo entre la auto- renovación y diferenciación . El entendimiento de la regulación de la auto- renovación normal de células madre también es fundamental para la comprensión de la regulación de la proliferación de células cancerosas, ya que el cáncer puede ser considerada como una enfermedad de auto-renovación regulada.

En el sistema hematopoyético , las células madre son heterogéneos con respecto a su capacidad de auto-renovación . Progenitores multipotentes constituyen el 0,05% de las células de médula ósea de ratón, y se pueden dividir en tres poblaciones diferentes: auto-renovación de HSC a largo plazo, HSC auto-renovación a corto plazo, y progenitoras multipotentes sin detectable potential2 auto-renovación , 11 . Estas poblaciones forman un linaje en el que las HSC a largo plazo dan lugar a corto plazo las HSC , que a su vez dan lugar a progenitors11 multipotentes . Como las CMH maduran desde la piscina de auto-renovación a largo plazo para los progenitores multipotentes , que progresivamente pierden su potencial de auto-renovación , pero se vuelven más activas mitóticamente . Mientras que las CMH a largo plazo dan lugar a madurar las células hematopoyéticas de la vida del ratón, las CMH a corto plazo y progenitores multipotentes reconstituyen ratones irradiados letalmente por menos de ocho semanas.

Aunque las propiedades fenotípicas y funcionales de

Las CMH se han caracterizado ampliamente (revisado en ref . 12 ) , la cuestión fundamental de cómo se regula la auto-renovación sigue sin respuesta . En la mayoría de los casos , las combinaciones de factores de crecimiento que pueden inducir la proliferación potente no pueden impedir la diferenciación de las CMH en cultivos a largo plazo . Aunque se ha avanzado en la identificación de las condiciones de cultivo que mantienen actividad HSC en cultivo ( por ejemplo, véase la ref . 13 ) , ha resultado sumamente difícil identificar las combinaciones de factores de crecimiento definidos que causan una expansión significativa de la cultura en el número de células progenitoras con actividad HSC transplantable .

Caminos que regulan las células madre auto-renovación y la oncogénesis Dado que las células madre normales y las células cancerosas comparten la capacidad de auto-renovación , parece razonable proponer que las células de cáncer recién se deriven adecuado de los mecanismos de la división celular de auto-renovación que es normalmente expresado en las células madre . La evidencia muestra que muchas de las vías que clásicamente se asocian con el cáncer también pueden regular el desarrollo de células madre normal (Fig. 2 ) . Por ejemplo , la prevención de la apoptosis por la expresión forzada del oncogén bcl - 2 resulta en un aumento del número de las HSC in vivo , lo que sugiere que la muerte celular desempeña un papel en la regulación de la homeostasis de HSCs14 , 15 .

Otras vías de señalización asociadas con la oncogénesis , tales como la de

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