Células tronco mesenquimales: definiciones, cultivo y aplicaciones potenciales / Mesenchymal stem cells: definitions, culture and potential applications

RESUMEN En los últimos años, las células troncales mesenquimales (Mesenchymal Stem Cells, MSC) han adquirido mucha importancia debido a su gran plasticidad y su capacidad de liberar factores paracrinos con capacidad de interactuar con diversos tipos celulares, tejidos y órganos. El uso de MSC en medicina regenerativa es importante debido a que, al no expresar las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) clase II ni moléculas co-estimuladoras y tener baja expresión del MHC clase I, haría que no sean rechazadas por individuos de la misma especie, es posible utilizarlas no sólo de manera autóloga, sino también, eventualmente, alogénica. Sin embargo, es importante demostrar científicamente muchas de sus propiedades, entre ellas las inmunomoduladoras. Al tener varias fuentes de obtención, se debe estandarizar la que sea la mejor para garantizar la pureza y calidad de las MSC. Finalmente, es importante que cuando se trabaje con estas células se demuestre completamente las características del cultivo celular, la inmunotipificación y su capacidad de diferenciación. Se están ensayando muchas aplicaciones clínicas de las MSC. Dentro de ellas, su capacidad para mejorar la recuperación y potencial curación de úlceras crónicas como las diabéticas, ha atraído la atención por su potencial impacto terapéutico.

ABSTRACT In recent years, mesenchymal stem cells (MSC) have become very important due to their high plasticity and their ability to release paracrine factors able to interact with various cell types, tissues and organs. The use of MSC in regenerative medicine became of vital importance, since they do not express histocompatibility MHC molecules class II nor costimulant molecules, and low expression of MHC class I, will not be rejected by individuals of same species, they could be used in an autologous, and eventually, allogeneic manner. However, it is important to scientifically demonstrate many properties, including immunomodulatory ones. Having several sources of obtaining, it should be standardized the best one to ensure the purity and quality of these cells. Finally, it is important when working with these cells, that characteristics of cell culture, immunophenotyping and differentiation capacity are fully demonstrated. MSC have been applied in several clinical uses. Among them, their ability to improve, and even heal chronic ulcers, as diabetic, has attracted attention for its potential therapeutic impact.

Effects of terrestrial runoff on the coral communities in Santiago Bay, Colima, Mexican Pacific Coast

Abstract:Coral reef ecosystems are under stress of different origins, from factors including sedimentation, fragmentation, overfishing, and tourism, depending on their geographical location, depth, and proximity to recreation areas. In this study of Juluapan Lagoon, we examined the relationship between various water-quality attributes and the status indicators of the coral community at La Boquita reef. During 2011 (12 months of sampling), six monitoring stations in the Juluapan lagoon were established in order to observe the gradient of the distribution of the physicochemical parameters: three stations on the upper part, or BI, (S4 to S6) and three more in the lower part, or BII, (S1 to S3). A control station (CS) was located in the coral reef close to the lagoon channel, and where dissolved inorganic nutrients and cellular carbon content were determined. Additionally, we considered the monitoring of three of the eight largest coral structures/headlands of this community: the first was the station closest to the channel communicating with Juluapan lagoon (C1), the second was in the intermediate region with respect to that lagoon (C2), and the third was farthest from the channel (C3). Three line intercept transects (LIT) 30 m in length and perpendicular to the coast provenance were established in each station, and the parameters indicative of the status of corals were evaluated in an area of 60 m2 on each transect (180 m2 by the station). Turbidity, evidence of fishing, signs of settling, algal coverage, abundance of fish, rate of sediment, and coral health records (as for CoralWach chart) were determined in situ and from digital photographs and videos. Considering various community status indicators used in the reef area, we could recognize a state of general deterioration, which was reflected in the loss of 17% of coral coverage. The main anthropogenic disturbances in adjacent areas to La Boquita reef included wastewater discharges into the lagoon, tourist developments in the coastal zone, deforestation and erosion resulting from inappropriate development, and the runoff of nutrients from agricultural lands nearby the lagoon. All these significantly contributed to the nutrient-enriched waters of the lagoon, especially in summer, with negative effects on the coral community. Continued exposure to these factors, coupled with the lack of control over other anthropogenic components, has promoted the maintenance of a chronic stress state in the studied coral community. Our findings highlight the need for the development of appropriate coastal management and conservation policies for the coral reefs of the Mexican Pacific Coast. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1185-1200. Epub 2016 September 01.

ResumenDependiendo de la ubicación geográfica, la profundidad, y la proximidad a zonas de recreo, algunos arrecifes de coral están bajo estrés por factores que incluyen la sedimentación, la fragmentación, la sobrepesca y el turismo. En la presente investigación, se estudian los diferentes atributos de calidad de agua de la Laguna Juluapan e indicadores del estatus de la comunidad coralina La Boquita. Durante 2011 (12 meses de muestreo), seis estaciones de monitoreo fueron establecidas dentro de la laguna de Juluapan, a fin de observar el gradiente de distribución de los parámetros fisicoquímicos: tres estaciones en la parte interna ó B1, (S4 a S6), y tres en la parte más externa, ó B2 (S1 a S3); una estación control (CS) fue ubicada en la zona coralina cercana a la comunicación con la Laguna de Juluapan, fueron determinados nutrientes inorgánicos disueltos y contenido de carbono celular. Adicionalmente se realizó el monitoreo de tres de los ocho cabezales coralinos que conforman esta comunidad. El primero de ellos fue localizado en la cercanía de la intercomunicación con la Laguna Juluapan (C1), el segundo en la región intermedia respecto a la proximidad de dicho cuerpo lagunar (C2), y el tercero totalmente alejado respeto a la intercomunicación (C3). En cada estación fueron colocadas, tres líneas de transectos de intersección (LIT) de 30 m de longitud de forma perpendicular al perfil de la costa, a partir de ello, fueron evaluados diversos parámetros de la condición coralina, cubriendo un área de 60 m2 en cada transecto (180 m2 por estación). En cada área de transecto fue evaluada la turbidez, evidencias de daños por pesca, daños por sedimentación, cobertura de algas, abundancia de peces, tasa de sedimentación, además de obtenerse registros de la salud coralina usando como indicador la tarjeta CoralWatch in situ, a partir de tomas fotográficas y videos. Considerando los diferentes indicadores del estatus de la comunidad coralina estudiada, nosotros pudimos reconocer un estado general de deterioro, reflejado en la pérdida del 17% de la cobertura de coral. Las principales alteraciones antropogénicas en las zonas adyacentes al arrecife La Boquita corresponde a descargas de aguas residuales en la laguna, desarrollos turísticos en la zona costera, la deforestación y efecto erosivo asociado al desarrollo urbano inadecuado, así como el escurrimiento de nutrientes de tierras agrícolas alrededor de la laguna. Estos factores contribuyen de manera significativa al enriquecimiento de nutrientes a la laguna, sobre todo en verano, con efectos negativos sobre la comunidad de coral. La exposición continua a estos factores, junto con la falta de control sobre otros componentes antropogénicos, promueve la existencia de un estado de estrés crónico en la comunidad coralina estudiada. Nuestros resultados destacan la necesidad de implementar políticas apropiadas de conservación para los arrecifes coralinos de la costa del Pacífico mexicano.

Somatic growth effects of intramuscular injection of growth hormone in androgen-treated juvenile Nile tilapia, Oreochromis niloticus (Perciformes: Cichlidae)

Little is known about the effects of the interaction of growth hormone (GH) with 17 a-methyltestosterone (17-MT) during fish growth. We evaluated this in the present study to assess the effect on fish growth. Fish in two batches of juvenile tilapia (Oreochromis niloticus) (approximately 5.0cm in length) were randomly assigned in triplicate to three treatments and a control group, distributed among 12 fiberglass tanks of 1 000L capacity (50 fish per tank) in an experiment covering a period of six weeks. The experimental groups were: a) fish treated with 17-MT and GH in mineral oil (RGH); b) fish treated with 17-MT and mineral oil without the addition of GH (R); c) fish treated with GH in mineral oil but not 17-MT (NGH); and d) fish of the control group, which were treated with mineral oil but not 17-MT or GH (N). The GH was injected into the fish at a rate of 0.625mg/g body weight. Morphometric data were recorded at the beginning of the experiment (T) and at 15, 30 and 45 days (T, T and T), and various indicators of growth were assessed: condition factor (K); survival percentage (S), feed conversion rate (FCR), percentage weight gain (WG) and (v) daily weight gain. The optimum dietary level was calculated assuming 5% food conversion to total weight in each group. During the experiment, the fish were provided with a commercial food containing 45% protein. The data showed that GH injection resulted in a greater weight gain in fish treated with 17-MT (the RGH treatment group), being particularly significant increase in weight during T and T (p<0.05). High values of K were found in the R and RGH treatments during the initial days of the experiment, which may have been a consequence of the better nutritional status affecting both weight gain and growth in body length, as a result of the additive effects of 17-MT and GH. The fish in groups not treated with 17-MT and treated with 17-MT and added GH showed greater increases in WG per day, higher K values and lower FCRs than fish in the other groups, which suggests that greater feed efficiency occurred in the hormone-treated fish. Fish in the RGH treatment showed the most growth, suggesting a possible interaction between 17-MT and injected GH.

Actualmente, durante el crecimiento de los peces existe poco conocimiento sobre los efectos de la interacción de la hormona del crecimiento (HC) con 17 α-metiltestosterona (17-MT). En el presente estudio los peces en dos lotes de tilapia (Oreochromis niloticus) (5.0cm de longitud), fueron asignados al azar por triplicado a tres tratamientos y un grupo control, distribuidos en 12 tanques de fibra de vidrio de 1 000 litros (50 peces por tanque), en un período de seis semanas. Los tratamientos fueron: a) peces tratados con 17-MT+HC en aceite mineral (RGH), b) peces tratados con 17-MT+aceite mineral sin la adición de HC (R), c) los peces que no fueron tratados con 17-MT-tratado+HC en aceite mineral (NGH), y d) los peces que no fueron tratados con 17-MT+aceite mineral (N). La hormona de crecimiento humano recombinante (Humatrope, Eli Lilly & Co., Windlesham, Inglaterra), se inyectó en el pez con una dosis de 0.625mg por gramo de peso corporal. Los datos morfométricos se registraron al comienzo del experimento (T) y en los días 15, 30 y 45 (T, T y T), Se registraron diversos indicadores de crecimiento: factor de condición (K), porcentaje de supervivencia (S), la tasa de conversión alimenticia (FCR), porcentaje de ganancia de peso (GP) y el aumento de peso al día. El nivel óptimo dietético fue calculado suponiendo 5% de conversión de alimentos al peso total de cada grupo. Durante el experimento fue usada una dieta comercial con el 45% de proteína. De los resultados presentados, es evidente que la inyección de HC dio lugar a una mayor ganancia de peso en el 17-MT-los peces tratados (el grupo de tratamiento RGH), y la diferencia fue significativa, tanto en T y T (p<0.05) para ambas comparaciones. De manera similar, los altos valores de K se presentaron en los tratamientos R y RGH durante los primeros días de cultivo. Esto puede haber sido asociado con un mejor estado nutricional que afectó tanto el desarrollo de peso y la longitud del cuerpo del pez, como resultado del efecto aditivo de 17-MT y GH. Los tratamientos no andrógenos y los grupos tratados con andrógenos y con HC mostraron un mayor incremento en la ganancia de peso por día, los mayores valores de K y menores tasas de conversión del alimento, lo que sugiere una mayor eficiencia de la alimentación en los peces tratados con hormonas. Peces en el tratamiento RGH mostraron el mayor crecimiento, lo que sugiere una posible interacción entre el 17 de α-metiltestosterona (17-MT) y hormona de crecimiento inyectada.

Response to short term ultraviolet stress in the reef-building coral Pocillopora capitata (Anthozoa: Scleractinia)

Coral reefs are impacted by a range of environmental variables that affect their growth and survival, the main factors being the high irradiance and temperature fluctuations. Specimens of Pocillopora capitata Verrill 1864 were exposed to photosynthetically active radiation (PAR) and ultraviolet radiation (UVR) for 32h under laboratory conditions. We examined lipid peroxidation (MDA), antioxidant enzyme activities (SOD, CAT, GPx and GST), chlorophyll a (Chl a), carotenoid pigments (CPs), mycosporine-like amino acids (MAAs), and expulsion of zooxanthellae. Our results revealed that corals exposed to UVR had relatively low levels of carotenoids and antioxidant enzyme activities compared to those exposed to PAR, as well as lower CPs/Chl a ratios. Although MAAs and CPs are rapidly produced as non-enzymatic antioxidants in response to UVR in corals, these were not sufficient, even in the dark phase of the experiment, to mitigate the damage caused by formation of reactive oxygen species (ROS), which caused breakdown of the symbiotic relationship between the zooxanthellae and the host animal to an extent 33 times greater than in the PAR treatment. In this study, it could be possible to distinguish that, parallel to the short-term adjustments, such as the amount of pigment in the algae or the sensitivity of the photosynthetic response reported in other species of coral, P. capitata exhibits at the enzymatic level a series of responses oriented to resist the effects derived from the propagation of ROS and, thus, to adapt to and maintain its reproductive capacity in shallow oceanic environments that commonly exhibit high UVR levels. Nevertheless, as a result of the inappropriate location of the artificial intercommunication structure of the Juluapan Lagoon with respect to the arrecifal area of study and therefore of the tides influence, other variables, such as the changes in short-term in turbidity, sediment inputs, nutrients, temperature and osmolarity, can act in combination and cause irreversible damage. The implementation of a management plan for the coralline reefs of the Mexican Pacific coast is required. Rev. Biol. Trop. 58 (1): 103-118. Epub 2010 March 01.

Los arrecifes de coral se ven afectados por una serie de variables ambientales que afectan su crecimiento y supervivencia, siendo los principales factores la alta irradiación y las fluctuaciones de temperatura. Los especímenes de Pocillopora capitata Verrill 1864 fueron expuestos a radiación activa fotosintéticamente (PAR) y radiación ultravioleta (RUV) por 32h en condiciones de laboratorio. Nosotros determinamos las concentraciones de peroxidación lipídica (MDA), actividades de enzimas antioxidantes (SOD, CAT, GPx y GST), clorofila a (Chl a), pigmentos carotenoides (CPS), aminoácidos tipo micosporina (MAAS), y la expulsión de las zooxantelas. Nuestros resultados muestran que los corales expuestos a los rayos UV presentaban niveles relativamente bajos de carotenoides y actividad de las enzimas antioxidantes en comparación con los expuestos al PAR, así como tasas de CPs/Chl a bajas. Aunque MAAs y CPs se producen rápidamente como antioxidantes no enzimáticos en respuesta a la radiación ultravioleta en los corales, éstos no fueron suficientes, incluso en la fase oscura del experimento, para mitigar los daños causados por la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que provocó una ruptura en la relación simbiótica entre las zooxantelas y el coral con una relación 33 veces mayor que en el tratamiento de PAR. A nivel enzimático, P capitata presentó una serie de ajustes orientados a resistir los efectos derivados de la propagación de ROS y con ello favorecer su adaptación y capacidad reproductiva en ambientes oceánicos caracterizados por altos niveles de UVR.