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Actualización en el uso terapéutico de células madre
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Terapia Celular y Medicina Regenerativa
� Curar con células
� Regenerar órganos y funciones
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Tejidos
� Células
� Matriz intercelular
Los métodos tradicionales de cultivo son en monocapadebido a la gravedad terrestre.
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Matrices
� Hidrogeles de polifosfoester (Quiang Li. Biomaterials. 2006).
�Microesferas (Sang-Soo Kim, et. al. Apli Biomaterials. 2005)
� Coágulos de fibrina y trombina (Steve Cox, et. al. Tissue Engineering. 2004).
� Silastic, condroitin 6 sulfato, colageno(piel artificial) (M. Kremer, E, et. al. B J Plastic Surg 2000)
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LOGROS DE LA
INGENIERIA TISULAR
� Neo-vejiga en 7 pacientes con mielomeningocele: Cultivo de células uroteliales sobre molde de colágeno y ácido poliglicólico(Atala A., et. al. Lancet 2006).
� Prótesis vasculares biológicas en 42 pacientes. Cultivo de aspirado de médula ósea con una mezcla de polímeros de caprolactona y lactide, y refuerzo externo de poliglactil (Shin’oka T., et. al. J. Thorac Cardiovasc Surg. 2005).
� Regeneración miocárdica en ratas. Cultivo de células en coágulo de fibrina (Karen L. et. al. J Am Col. Cardiology. 2004).
� Múltiples autores han desarrollado piel, tejido corneal y óseo a partir del cultivo de células sobre matrices artificiales.
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� Son células capaces de dividirse indefinidamente y diferenciarse en otros tipos de células especializados (reproducción asimétrica)
� Los nuevos conceptos biológicos sobre la “homeostasia de los tejidos”
La estrategia: Células troncales, Células
pluripotenciales, Células madre, (Stem cells)
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¿Dónde encontrar células madre pluripotenciales de uso clínico?
� En el tejido fetal/cordón umbilical
� En el adulto
� En el blastocistoembrionario ?
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Células pruripotenciales en el individuo adulto
� Médula ósea� Sangre� Cornea� Retina� Cerebro� Músculo� Hígado� Piel� Páncreas� Tracto GI� Pulpa Dental
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Fuentes celulares de uso clínicoCélulas para curar
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Fuentes celulares de utilidad clínicaCélulas para curar
� BIOPSIA MUSCULAR
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Extracción de Células Madre Mesenquimales de la grasa (lipoaspirado)
� Realización por un Cirujano
Plástico.
� Proceso con anestésico
local.(mepivacaina al 1%)
� Mínima incisión (1 cm.)
� Introducción de una cánula
perforada.
� Disrupción del tejido por
movimientos mecánicos.
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Procesado de la grasa
� Lavado con PBS (v/v)
del lipoaspirado.
� Agitación y centrifugación
� Eliminación de: células hemáticas, solución salina y anestésico local.
� Obtención de la “fracción vasculo estromal” (SVF)
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Procesado de la grasa � Digestión de la matriz extracelular con Colagenasa0,075%
� Condiciones:
30 min a 37ºC
� Inactivación de la enzima con
igual volumen de medio de cultivo.
� Centrifugación: 10 min a 250 g.
� Resultado: Precipitado de alta
densidad proveniente de las células del lipoaspirado
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Expansión celular I
Medio: - DMEM (Dulbecco modified Eagle medium)
- 10 % SFB ( Suero Fetal Bovino)
- 1 % Antibiótico/antimicótico.
Condiciones de cultivo: 37ºC y 5% de CO2
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Expansión celular II� A las 24 h. se lava el cultivo con PBS
� Las células fijadas se mantienen en el incubador en las mismas condiciones.
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Expansión celular III
Entre 5-7 días se obtiene la confluencia celular
� Se disgregan las células incubándolas a 37ºC con tripsina.
� Lavado celular con PBS.
� Recogida de las células
� Proceso de criopreservación
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Ensayos clínicos con “stem-cells”(incluyendo neoplasia)
Tabla: nº de EECC en terapias celulares a nivel mundial en la actualidad. Fuente: ClinicalTrials.gov
Noviembre de 2006
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Ensayos clínicos en terapia celular
100 %715126428160TOTAL
0,4 %33???Células madre embrionarias
182412Músculo
1010Tejido adiposo
3121910Cordón Umbilical
41964222133Sangre Periférica
99,6 %712
24058182105Médula Ósea
%TotalSubtotalFase IIIFase IIFase IFuente de
obtención celular
Células madre
adultas
Tabla: nº de EECC en terapias celulares a nivel mundial en la actualidad. Fuente: ClinicalTrials.gov
Noviembre de 2006
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Ensayos clínicos con Terapia Celular
� IAM� Insuficiencia hepática aguda� Incontinencia urinaria� Incontinencia fecal� Úlceras de decúbito� Enfermedad inflamatoria intestinal� Lesión medular� Pioderma gangrenoso� Reparación de defectos óseos� Fístulas bronquiales� Fístulas digestivas� Reparación corneal� Pié diabético� Arteriopatías� Enfermedad del injerto contra el huésped
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Terapia celular en IAM.
Estenosis
coronariaCorazón
normal
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Transplante de células troncales límbicas
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Progenitores en la insuficiencia hepática aguda
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Ulceras cutáneas
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Stress Urinary Incontinence
(a) Continent (b) stress incontinent
Externalurethral
sphincter
Sudden increase in intra-abdominal pressure
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scheme of of adultadult stem cell stem cell therapytherapy
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ULTRASOUND GUIDED INJECTION
depot of fibroblasts
in submucosa
tip of needle
in submucosa
depot of myoblasts
in rhabdosphincter
tip of needle
in rhabdosphincter
SUBMUCOSA RHABDOSPHINCTER
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Incontinence score
0
1
2
3
4
5
6
pre post
QoL
22
42
62
82
102
pre post
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ResultadosPrimera evaluación
12
88
69
31
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
%
Control Células
Curan
No curan
RR=5.68 (IC 1.96, 16.42); p-value=0.0001
•No efectos adversos graves relacionados con las células
•Durabilidad
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Cicatrización/Reparación
Cirujanos y Radioterapeutas
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El proceso de la cicatrización
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…Es un proceso “celular”
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¿Cómo funcionan las células madre mesenquimales?Nuestra hipótesis es…
� Las células troncales podrían diferenciarse en células de la reparación y mejorar las condiciones locales
� …O bien secretar factores de crecimiento y señalizadores que podrían colaborar con eficacia en los procesos locales de cicatrización
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Además funcionan localmente� ¿Son organoespecíficas?� …O más bien no se desplazan
� Inyección intralesional� ¿Efectos locales de la radioterapia?
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Para la libertad
Para la libertad sangro, lucho, pervivo.Para la libertad, mis ojos y mis manos,como un árbol carnal, generoso y cautivo,doy a los cirujanos.
Porque donde unas cuencas vacías amanezcan,ellas pondrán dos piedras de futura mirada,y hará que nuevos brazos y nuevas piernas crezcanen la carne talada.
Retoñarán aladas de savia sin otoño,reliquias de mi cuerpo que pierdo en cada herida;porque soy como el árbol talado que retoño:aún tengo la vida.
Miguel Hernández