Aislación y caracterización de las células epiteliales del amnios / Isolation and characterization of amniotic ephitelial cells

RESUMEN: Las células epiteliales del amnios (hAECs) son células madre pluripotenciales; tienen capacidad de diferenciarse en células de las tres capas embrionarias. Como tales, se utilizan en algunas terapias regenerativas en medicina. Este estudio tiene por objetivo describir un protocolo de aislación de las células epiteliales del amnios (hAECs) a partir de placentas humanas de partos por cesárea, así como su caracterización y comportamiento in vitro. Se aislaron hAECs de 20 placentas de partos por cesárea con un protocolo optimizado. Se caracterizaron las células mediante citometría de flujo, microscopia óptica y de fluorescencia, y se evaluó la proliferación de las células mediante MTT a los 1, 3, 5 y 7 días con y sin β-mercaptoetanol en el medio de cultivo. El análisis histológico del amnios mostró un desprendimiento prácticamente completo de las células después de la segunda digestión del amnios. El promedio de células obtenidas fue de 10.97 millones de células por gramo de amnios. Las hAECs mostraron una proliferación limitada, la cual no fue favorecida por la adición de β-mercaptoetanol en el cultivo. Se observó un cambio de morfología espontanea de epitelial a mesenquimal después del cuarto pasaje. Las células epiteliales del amnios pueden ser aisladas con un protocolo simple y efectivo, sin embargo, presentan escasa capacidad proliferativa. Bajo las condiciones de este estudio, la adición de β-mercaptoetanol no favorece la capacidad proliferativa de las células.

SUMMARY: human amnion epithelial cells (hAECs) are pluripotent stem cells; they have the ability to differentiate into cells of the three embryonic layers, and are used in various regenerative therapies in medicine. This study aims to describe a protocol for the isolation of amnion epithelial cells (hAECs) from human placentas from cesarean delivery, as well as their characterization and culture conditions in vitro. hAECs were isolated from 20 cesarean delivery placentas with an optimized protocol. The cells were characterized by flow cytometry, light and fluorescence microscopy, and the proliferation of the cells was evaluated by MTT at 1, 3, 5 and 7 days with and without β-mercaptoethanol in the culture medium. Histological analysis of the amnion showed a practically complete detachment of the cells of the underlying membrane after the second digestion. The average number of cells obtained was 10.97 million cells per amnion. The hAECs perform a limited proliferation rate, which was not favored by the addition of β-mercaptoethanol in the culture. A spontaneous morphology change from epithelial to mesenchymal morphology is exhibited after the fourth passage. The epithelial cells of the amnion can be isolated with a simple and effective protocol, however, they present little proliferative capacity. Under the conditions of this study, the addition of β-mercaptoethanol does not favor the proliferation of the cells.

Aplicaciones méiicas de las células pluripotentes inducidas paciente-específicas / Medical applicaiions of induced pluripotent cells specific-patient / Aplicações méicaas das células pluripotentes induzidas paciente-específicas

Los recientes avances en la implementación de estrategias de reprogramación genética en células somáticas para la producción de células pluripotentes inducidas (iPS), abren la posibilidad de generar células pluripotentes para estudios del desarrollo embrionario y la diferenciación celular, herramientas para detección in vitro de nuevos medicamentos y evaluación de su eficacia y toxicidad, desarrollo de modelos in vitro de enfermedades humanas y uso en terapia celular. Las iPS, son células que muestran características fenotípicas y funcionales similares a las observadas en células madre embrionarias, sin los cuestionamientos éticos y legales de la manipulación de embriones. En particular, la generación de las células pluripotentes inducidas paciente-específicas ha permitido dilucidar los procesos fisiopatológicos de diversas enfermedades genéticas de etiología conocida y desconocida, así como plantean la posibilidad de realizar terapia celular autóloga y terapia génica basada en células para la regeneración tisular dependiendo de las necesidades individuales.

Recent advances in the implementation of strategies of genetic reprogramming somatic cells to produce induced pluripotent cells (iPS), open the possibility of generating pluripotent cells for studies of embryonic development and cell differentiation, tools for in vitro detection of new drugs and evaluation of their efficacy and toxicity, in order to develop in vitro models of human disease and use in cell therapy. iPS cells are showing phenotypic and functional characteristics similar to those seen in embryonic stem cells, without the ethical and legal questionings of the experimental manipulation of embryos. In particular, generation of patient-specific pluripotent stem cells elucidate the pathophysiological processes of various genetic diseases of known and unknown aetiology, and raises the possibility of autologous cell therapy and cell-based gene therapy for tissue regeneration depending individual needs.

Os recentes avanços na implementação de estratégias de reprogramação genética em células somáticas para a produção de células pluripotentes induzidas (iPS), abrem a possibilidade de gerar células pluripotentes para estudos do desenvolvimento embrionário e a diferenciação celular, ferramentas para detecção in vitro de novos medicamentos e avaliação da sua eficácia e toxicidade, desenvolvimento de modelos in vitro de doenças humanas e uso em terapia celular. As iPS, são células que mostram características fenotípicas e funcionais similares às observadas em células tronco embrionárias, sem os questionamentos éticos e legais da manipulação de embriões. Em particular, a geração das células pluripotentes induzidas paciente-específicas tem permitido elucidar os processos fisiopatológicos de diversas doenças genéticas de etiologia conhecida e desconhecida, assim como estabelecem a possibilidade de realizar terapia celular autóloga e terapia gênica baseada em células para a regeneração tecidual dependendo das necessidades individuais.

Terapia celular y regeneración cardiaca: ¿Dónde estamos? / Cellular therapy and cardiac regeneration: Where are we?

La terapia celular es un recurso prometedor para el tratamiento de la cardiopatía isquémica; mediante un procedimiento como la infusión directa o intravascular de células troncales al tejido dañado, es posible restituir la capacidad funcional del corazón. A pesar del éxito de los ensayos en animales, en humanos no se han obtenido los resultados esperados; además, se presenta una serie de limitantes éticas y prácticas que ponen en duda los resultados. Se ha comprobado que la terapia con células troncales mejora las propiedades electromecánicas del tejido cardiaco como tal; sin embargo, el beneficio funcional aún es poco convincente, pero no desalentador. La realización de ensayos clínicos más grandes y el perfeccionamiento de técnicas de seguimiento no invasivas son necesarios para evaluar de manera integral el beneficio de la terapia celular. Por otra parte, el problema de la supervivencia de las células injertadas es un conflicto relevante, lo que hace que la eficiencia de las células a transferir sea variable y generalmente baja; esto es causado principalmente por tres procesos: apoptosis, isquemia e inflamación. Hasta ahora, el mecanismo más prometedor para incrementar la viabilidad del injerto es la sobreexpresión de proteínas antiapoptóticas. Sin duda, el principal desafío para la terapia celular será determinar la estirpe más adecuada para el tratamiento. En esta revisión se describen los principales tipos de células que a la fecha han sido propuestas para la regeneración cardiaca: las células troncales embrionarias, las células pluripotentes inducidas, las células derivadas de médula ósea, los mioblastos esqueléticos y las células de tejido adiposo, entre otras.

Stem cell therapy is a promising resource for the treatment of ischemic heart disease; through direct or intravascular infusion of stem cells, functional capacity restitution is an achievable goal. Despite successful outcomes in animals, expected results have not been obtained in humans. Cell therapy for human beings has a series of ethical and practical concerns and insufficiently creditable. It has now been proven that stem cell therapy improves electromechanical performance of cardiac tissue itself; however, functional benefit is poorly convincing, even so, results are anything yet not discouraging. In order to accurately evaluate the benefit of stem cell therapy, larger clinical trials and less invasive follow-up procedures are needed. Nevertheless, cell survival is a particularly relevant issue for cell therapy; efficiency of the infusion procedure is variable and generally low; principally caused by three processes: apoptosis, ischemia and inflammation. The most assuring mean to increase cell viability is the overexpression of antiapoptotic proteins. Hence, the main challenge for cell therapy is to determine which cell line or lines are best suited for treatment. In this review, we describe the principal cell types currently used and proposed for cardiac regeneration: embryonic stem cells, pluripotent induced stem cells, bone-marrow derived cells, skeletal mioblasts and adipose tissue derived cells; and others.

Reprogramación nuclear y células pluripotentes inducidas / Nuclear reprogramming and induced pluripotent cells / Reprogramação nuclear e células pluripotentes induzidas

La reprogramación de células somáticas para generar células madre pluripotentes inducidas (iPS), ha sido uno de los avances más importantes de la biología en los últimos años. La identificación de un grupo de factores de transcripción y más recientemente de algunos compuestos químicos que pueden inducir la pluripotencia en células somáticas, brinda una oportunidad única para el estudio de los mecanismos celulares y moleculares de la diferenciación celular y promete la posibilidad de generar células pluripotentes paciente-específicas para el tratamiento de múltiples enfermedades en protocolos terapia celular y medicina regenerativa...

Reprogramming of somatic cells to generate induced pluripotent stem cells (iPS), has been one of the most important advances in biology in recent years. The identification of a group of transcription factors and more recently of some chemical compounds that can induce pluripotency in somatic cells provides a unique opportunity to study cellular and molecular mechanisms of cell differentiation and promises the possibility of generating patient-specific pluripotent stem cells for the treatment of multiple diseases in protocols of cell therapy and regenerative medicine...

A reprogramação de células somáticas para gerar células-tronco pluripotentes induzidas (iPS), tem sido um dos mais importantes avanços na biologia nos últimos anos. A identificação de um conjunto de fatores de transcrição e, mais recentemente, de alguns compostos químicos que podem induzir pluripotência em células somáticas produzem uma oportunidade única para estudar os mecanismos celulares e moleculares da diferenciação celular e promete a capacidade de gerar células pluripotentes doente-específicas para o tratamento de doenças múltiplas nos protocolos de terapía celular e medicina regenerativa...