Las células madre de pulmón en la salud, la reparación y la enfermedad

Última actualización:
16 Dic 2010
Las células madre de pulmón en la salud, la reparación y la enfermedad

Las enfermedades crónicas de pulmón como el cáncer y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) están entre las causas más comunes de muerte en Europa y suponen un gasto de más de 100 billones de euros al año para la UE. Estas enfermedades provocan cambios en las células de los pulmones. La investigación con células madre de pulmón no sólo podría arrojar luz sobre las causas de estas enfermedades,sino que también podría sentar la base para futuros tratamientos.

¿Sabías que...?

El pulmón adulto tiene una superficie celular total de 70m2  - es tan grande como la mitad de una pista de tenis.

Células madre marcadas con fluorescencia verde en el pulmón en desarrollo

Células madre marcadas con fluorescencia verde en el pulmón en desarrollo

Células epiteliales (tejido que recubre el pulmón)  del pulmón en proceso de diferenciación

Células epiteliales (tejido que recubre el pulmón) del pulmón en proceso de diferenciación

Las células madre en el pulmón

Nuestros pulmones trabajan incansablemente. En la vida media de un ser humano, el pulmón respira entre 20 y 40 millones de veces y por él circula diariamente un flujo de aire de entre 7000 y 10,000 litros. Los pulmones de los mamíferos están compuestos por 2 regiones diferentes:

1.     Las vías respiratorias, que incluyen la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.
2.     La región donde sucede el intercambio gaseoso, o espacios alveolares

Los científicos han descubierto que cada una de estas regiones contiene tipos únicos de células madre y células progenitoras.  En un pulmón normal, las células progenitoras están presentes y son abundantes en cada región. Estas células se dividen con el objetivo de reemplazar las células viejas o dañadas y así mantener el pulmón sano. Son células progenitoras: las células basales de la tráquea, las células Clara del bronquiolo, y las células alveolares de tipo 2.

Las células madre, aun siendo mucho menos comunes que las progenitoras, se encuentran tanto en pulmones embrionarios como en adultos. Estas células, contribuyen al desarrollo inicial del pulmón y ayudan en la reparación y regeneración del mismo a través de la vida. Además de ello, los problemas que puedan surgir en las células madre parecen contribuir al desarrollo de las enfermedades pulmonares. Las células madre se encuentran en lugares únicos de la anatomía del pulmón, incluyendo los puntos de ramificación de las vías respiratorias y las uniones entre la vía respiratoria y la región donde ocurre el intercambio gaseoso.

Izquierda: Estructura del pulmón adulto.                                   Derecha: Anatomía del pulmón y células madre de pulmónIzquierda: Estructura del pulmón adulto. Derecha: Anatomía del pulmón y células madre de pulmón

¿Por qué estudiar las células madre de pulmón?

Una mejor comprensión de la biología de las células madre y de las células progenitoras de pulmón ampliará nuestro conocimiento sobre el funcionamiento del pulmón sano. Esto, a su vez, no sólo arrojará luz sobre las causas de las enfermedades pulmonares como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), sino que también podría servir para desarrollar nuevos fármacos u otros tratamientos. Asimismo, las células madre de pulmón podrían ser utilizadas en terapias futuras que tendrían como objetivo el reparar y regenerar los pulmones de pacientes con severo daño pulmonar.

La investigación actual

Las células madre de pulmón han sido principalmente identificadas y caracterizadas en ratones genéticamente modificados. Estos estudios han permitido la identificación de las diferencias entre células madre embrionarias y adultas de pulmón, el descubrimiento de la función de las células madre en la reparación pulmonar, y la investigación de los cambios en las células madre de pulmón que pueden desembocar en el desarrollo de una enfermedad pulmonar.

Marcaje fluorescente de células madre y células progenitoras antes y después de una lesión pulmonarMarcaje fluorescente de células madre y células progenitoras antes y después de una lesión pulmonar

Actualmente, los científicos están volcados en ampliar su conocimiento sobre la identidad y funcionamiento de las células madre en el pulmón humano. Trabajan con el objetivo de determinar la función de las células madre en varias enfermedades pulmonares humanas, entre ellas el cáncer y la EPOC. Además de ello, los investigadores también han empezado a explorar posibles aplicaciones clínicas de estas células por primera vez estudios en humanos. Estas investigaciones están dirigidas a probar si las células madre de pulmón podrían mejorar el reemplazo o la regeneración del órgano en los pacientes. Un artículo científico que muestra este tipo de estudio es Clinical transplantation of a tissue-engineered airway por P Macchiarini et al. en The Lancet.

El futuro

A medida que los científicos vayan entendiendo mejor la identidad exacta y el funcionamiento de las células madre del pulmón humano, conoceremos el potencial que tienen estas células en las aplicaciones clínicas. Asimismo, los investigadores podrán identificar fármacos que controlen las células madre de pulmón y que puedan ser probados para el tratamiento de las enfermedades pulmonares. En un futuro, también se investigará el uso de las células madre de pulmón para una medicina más personalizada.

Obtener más información

European Lung Foundation - public information in multiple European languages
British Lung Foundation - information and helpline for patients
European Respiratory Society - professional organisation for lung specialists
Scientific review article on airway basal stem cells
Scientific review article on lung stem cells and their contribution to disease

Reconocimientos y referencias

Esta hoja informativa fue creada por Adam Giangreco y Emma Rawlins. Texto traducido al español por Usua Laresgoiti.
Diagrama de Adam Giangreco. Imágenes de Adam Giangreco y Emma Rawlins.