De niños todos hemos dicho alguna vez aquella frase de: “Yo de mayor quiero ser…” ¿Y nuestras células? ¿Son todas iguales? ¿Se comportan y evolucionan todas de la misma forma? ¿Tienen las mismas “aspiraciones”? La respuesta, igual que con las personas, es rotundamente no.
En nuestro cuerpo conviven más de 300 tipos de células diferentes, cada una con sus particularidades morfológicas y funcionales. Lo más sorprendente es que todas derivan de una misma célula: el zigoto u óvulo fecundado.
¿Cómo se convierten, pues, en entidades tan diferentes y singulares? A través de un proceso denominado diferenciación celular.
De la misma forma que un conductor necesita su vehículo o un músico su instrumento, las células necesitan proteínas que les permiten llevar a cabo las funciones para las que están destinadas. Estas proteínas se producen a partir de la información que contienen los genes de nuestro ADN.
A pesar de que todas las células contienen la misma información genética, son capaces de especializarse de forma asombrosamente diferenciada. Así, por ejemplo, un linfocito expresa receptores de antígenos que le permiten detectar agresiones para nuestro cuerpo y activar nuestras defensas, la respuesta inmune. En cambio, una célula muscular carece de estos receptores pero posee otra serie de proteínas y estructuras que hacen que sea capaz de contraerse y relajarse de forma coordinada con sus iguales para mediar los movimientos de nuestro cuerpo.
Si todas las células comparten la misma dotación genética, ¿cómo consiguen diferenciarse para dar lugar a especialistas en cada uno de los procesos necesarios para mantener el cuerpo en perfecto funcionamiento? La respuesta, en parte, es que no todos los genes están activos en todas nuestras células. Que se pongan en marcha unos u otros depende de los llamados mecanismos de señalización y de regulación de la expresión génica, que determinan de forma extremadamente precisa y coordinada el destino de cada una de nuestras células según la posición que ocupan.
Las células madre son multipotentes
¿Puede una célula escapar a su destino? ¿Tienen todas ellas un camino predeterminado o establecido a priori?
En cierto modo, existen determinadas células que se salen de este esquema. Se trata de las células madre o troncales, y poseen dos particularidades: son capaces de dividirse indefinidamente y de dar lugar a diversos tipos celulares. Debido a esta segunda característica, reciben el calificativo de pluri o multipotentes.
Las células madre se pueden clasificar en tres grandes grupos según su origen: células troncales embrionarias (derivadas de embriones muy tempranos llamados blastocistos), células madre somáticas (viven en el organismo adulto) y células pluripotentes inducidas (células diferenciadas que, mediante un proceso de modificación genética, se pueden transformar en células que se comportan como células madre).
Inicialmente se identificó como única fuente de células troncales somáticas la médula ósea. Pero ahora sabemos que prácticamente todos los tejidos tienen células pluripotentes capaces de producir variedad de tipos celulares que forman parte de dicha estructura tisular u órgano.
Las consecuencias de perder el equilibrio
En principio, la diferenciación celular se produce en nuestro cuerpo bajo una regulación fina que permite mantener ese equilibrio maravilloso que caracteriza a muchos procesos biológicos. Una alteración en dicho equilibrio puede desencadenar patologías diversas.
Por ejemplo, existen unas células llamadas osteoclastos, con capacidad de destrucción del hueso, que se encargan del proceso de resorción ósea, esencial durante el crecimiento o incluso durante la recuperación del hueso tras una fractura en determinadas condiciones. Si por alguna razón se produce un aumento de la diferenciación de osteoclastos, estos devorarán el material óseo innecesariamente, dando lugar a enfermedades degenerativas como la osteoporosis, la artritis o la artrosis.
Por otra parte, conocer los mecanismos que dirigen el proceso de especialización permite desarrollar nuevas terapias o aproximaciones terapéuticas capaces de mejorar nuestra calidad de vida. En algunos casos se trata de frenar la generación de un cierto tipo celular, mientras que en otros se intenta repoblar el cuerpo con células que se especialicen para llevar a cabo su función y superar determinados problemas de salud. Un ejemplo de ello son los trasplantes de médula ósea o de progenitores de células sanguíneas para el tratamiento de leucemias o linfomas (cánceres de la sangre).
Una cosa está clara, ya nos sintamos neurona o células muscular, todos debemos ser conscientes de la necesidad e importancia que tiene apoyar y promover la investigación biomédica, ya que será ésta la que nos ayude a desentrañar y comprender los mecanismos responsables del fascinante proceso de la diferenciación celular, y por tanto impulsar el desarrollo de estrategias terapéuticas que mejorarán la calidad de vida en nuestra sociedad.
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