El camino del desarrollo de las células madre depende de su forma

Para dirigir la célula madre a lo largo del camino de desarrollo necesario, no es necesario suministrarle las hormonas apropiadas y otras señales bioquímicas, es suficiente simplemente forzarla a tomar la forma de la célula del tejido deseado.

¿Qué causa que las células madre se conviertan en otro tipo de células estrictamente definidas? ¿Cómo, por ejemplo, las células madre óseas aprenden que necesitan convertirse en una célula ósea en lugar de en un cartílago? Estos problemas son de gran importancia tanto para la ciencia fundamental como para la ciencia aplicada. En medicina regenerativa, los tejidos enfermos son reemplazados por otros sanos, obtenidos de células madre, y los médicos deben estar seguros de que las células madre se convertirán en el tejido correcto.

Se sabe que tales células obedecen a señales químicas: una hormona puede ordenar a una célula madre que dé lugar a uno u otro tejido maduro. Por otro lado, hay evidencia de que la diferenciación celular depende del tipo de superficie sobre la que vive y se multiplica el cultivo celular: el contacto de la célula con el sustrato determina su destino. Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (EE. UU.) Sugieren que la transformación de la célula madre depende de la forma que tuvo que tomar.

Para el cultivo de tejido de células madre, los médicos utilizan implantes poliméricos temporales, que sirven como sustrato, una base tridimensional. El esqueleto-implante organiza las células en el espacio y dirige su crecimiento. En el experimento, los científicos plantaron células madre de tejido óseo en varios tipos de tales implantes, que diferían en la estructura espacial. En este caso, las células crecieron sin agregar hormonas u otras sustancias que pudieran "decirles" sobre el camino del desarrollo. Como resultado, en solo uno de cada cinco casos, las células madre comenzaron a acumular calcio, lo cual es evidencia de su transformación en una célula ósea madura. Para obtener un punto de apoyo exitoso en este sustrato, las células tuvieron que estirarse y dar procesos largos, es decir, tomar la forma de un osteocito maduro.

Por lo tanto, como escriben los autores en la revista Biomaterials, las células madre pueden ser empujadas a la ruta de desarrollo deseada sin ningún cóctel de señal química. Es suficiente para darles una forma característica, inherente a las células del tejido deseado.

A primera vista, el resultado es extraño e incomprensible. Es como decir: los estudiantes se convierten en médicos porque en la práctica médica se ven obligados a usar túnicas blancas. Los científicos todavía tienen que explicar cómo la morfología de las células determina su comportamiento. Pero, por supuesto, el método espacial de cultivo de nuevos tejidos parece ser más barato y más simple que el "cultivo" de señales químicas.