Células madre ováricas

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Este aviso fue puesto el 12 de marzo de 2019.

Las células madre ováricas (OSCs), también conocidas como células precursoras de gametos o células germinales femeninas, son células germinales diploides con características de células madre: tienen la habilidad de renovarse y diferenciarse en otros tipos celulares dentro de su tejido de origen.[1]​ Están presentes en invertebrados y en algunas especies vertebradas; y se han estudiado en Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster y Xenopus laevis (rana africana de uñas). Las OSCs permiten la producción de nuevas células reproductoras femeninas (ovocitos) mediante el proceso de ovogénesis durante la edad reproductiva del organismo.[2]​[3]​

Invertebrados

Caenorhabditis elegans

El nematodo Caenorhabditis elegans (C. elegans) tiene la habilidad reproductiva tanto hermafrodita como masculina. En machos, solo ocurre la espermatogénesis, mientras que los hermafroditas pueden producir espermatozoides hasta la edad adulta, cuando la ovogénesis comienza a tener lugar.[4]​

Todas las OSCs provienen de una célula de la punta distal (DTC), que actúa como nicho para asegurar que la proliferación germinal tenga lugar. Cuando la DTC entra en mitosis, las células se mueven proximalmente a lo largo del organismo y pasan de la región mitótico-proliferativa al ciclo meiótico. Durante este ciclo, las células completan la profase meiótica antes de pasar a la zona de la ovogénesis (o espermatogénesis, dependiendo del sexo y la edad del organismo).[2]​[4]​[5]​

D. melanogaster

D. melanogaster (D. melanogaster), comúnmente conocida como la mosca de la fruta, es un invertebrado dioico (dos sexos). Las moscas hembra tienen dos ovarios, cada uno con 16 ovarioles. El desarrollo de un ovocito maduro a partir de las OSCs es similar al de C. elegans. En D. Melanogaster, el desarrollo en 14 etapas del ovocito va desde el ovariol anterior al posterior.[6]​ A continuación, los ovocitos maduros se almacenan en el útero después de pasar por el oviducto, para esperar a la implantación.

Vertebrados

En mamíferos, la ovogénesis ocurre en el periodo prenatal. Por eso, la posibilidad de existencia de las OSC en mamíferos genera controversia, excepto en dos especies de lorinos[7]​[8]​ y tres de murciélagos, donde se ha visto que existen.[9]​

En 2004, se encontraron evidencias que probaban la existencia de células madre germinales en ovarios adultos de ratonas, capaces de generar ovocitos a partir de nuevos folículos.[10]​[11]​[12]​ Sin embargo, este hallazgo fue muy cuestionado debido a las técnicas empleadas para aislar las OSC;[13]​ y algunos investigadores prefieren usar el término de "células madre germinales femeninas" en lugar de las Células Madre Ováricas (OSC).[14]​

Investigación

Un estudio publicado en 2015 reportó que la formación de nuevos ovocitos a partir de estas células madre recientemente descubiertas, conocidas como las OSC, han abierto nuevas vías para el tratamiento de la infertilidad femenina.[15]​[16]​

Investigaciones publicadas por Zuckerman et al. en 1951, establecieron el dogma central de que la neo-ovogénesis no ocurría en mamíferos tras el nacimiento. Estas conclusiones fueron apoyadas por otros investigadores como Peters et al., que investigó la síntesis de ADN en ovocitos durante el desarrollo embrionario. Sin embargo, no estudiaron la ovogénesis postnatalmente, de manera que no pudieron realizar conclusiones acerca de la ovogénesis postnatal.[17]​ En 1967, Loannou et al., estudió la proliferación de la ovogonia y si ésta entraba en mitosis. Serían capaces de mostrar esto si hubiese evidencias de actividad mitótica y si ésta contribuía a la población de células madre. Para hacer esto, utilizaron hematoxilina para observar las divisiones mitóticas. Sin embargo, estos resultados no fueron concluyentes debido a que no tenían marcadores de ovocitos, de manera que esto no podía asegurar que estas células formaran parte de la población de células madre.[18]​ Un gran número de científicos, desde entonces, han empleado modelos matemáticos que sugieren que, sin una población de las OSC, la hembra no tendría ovocitos suficientes para completar su vida reproductiva debido a la atresia de ovocitos que se produce en un ciclo normal. Sin embargo, en 2004, Jonathan Tilly y colegas sugirieron que existía una nueva población de células madre en hembras y que se podrían utilizar como terapia. Usando modelos murinos, fueron capaces de detectar OSC capaces de generar nuevos gametos en los ovarios. Tilly et al. usó GFP para marcas las OSCs, pero no sabían exactamente donde buscarlas, por lo que es complicado saber si las células marcadas eran células somáticas o células madre. Este estudio cuestionó las nociones previamente conocidas, ya que contradecía el dogma central de la ovogénesis. Además, esto llevó a un rápido aumento en la cantidad de investigación en este campo, para demostrar si realmente estas células existen o no en el ovario de mamíferos.[19]​

Posibles aplicaciones clínicas

Si estas células realmente tienen esta capacidad, podrían emplearse para el tratamiento de la infertilidad:

  • Infertilidad relacionada con la edad
  • Insuficiencia ovárica precoz iatrogénica: tras una exposición a un tratamiento gonadotóxico (quimioterapia) muchas mujeres jóvenes sufren insuficiencia ovárica precoz, entonces, se podrían emplear las OSCs. Sin embargo, hasta la fecha, las OSCs humanas solo se han desarrollado a estructuras foliculares tempranas en un modelo de xenotrasplante y todavía no es aceptable su uso clínico.
  • Insuficiencia ovárica precoz no iatrogénica: en este caso, se trata de mujeres que deciden preservar sus óvulos demasiado tarde. Hipotéticamente, las OSCs podrían aislarse de los ovarios de estas mujeres para la formación de folículos maduros.

Aunque todavía queda un largo camino por recorrer antes de que los hallazgos discutidos tengan una aplicación clínica en la infertilidad humana, parece probable que nuevos tratamientos puedan resultar de la investigación de OSCs en el futuro.[20]​

Referencias

  1. ↑ «stem cell | Definition of stem cell in English by Oxford Dictionaries». Oxford Dictionaries | English. Archivado desde el original el 13 de enero de 2019. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  2. ↑ a b Hubbard, E. Jane Albert (2007). «Caenorhabditis elegans germ line: A model for stem cell biology». Developmental Dynamics (en inglés) 236 (12): 3343-3357. ISSN 1097-0177. PMC 2949268. PMID 17948315. doi:10.1002/dvdy.21335. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  3. ↑ Barrios, Florencia; Felici, Massimo De (1 de octubre de 2013). «Seeking the origin of female germline stem cells in the mammalian ovary». Reproduction (en inglés estadounidense) 146 (4): R125-R130. ISSN 1470-1626. doi:10.1530/REP-13-0069. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  4. ↑ a b «Scratching the niche that controls Caenorhabditis elegans germline stem cells». Seminars in Cell & Developmental Biology (en inglés) 20 (9): 1107-1113. 1 de diciembre de 2009. ISSN 1084-9521. doi:10.1016/j.semcdb.2009.09.005. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  5. ↑ Kimble, Judith; Morgan, Dyan E.; Crittenden, Sarah L.; Cinquin, Olivier (2 de febrero de 2010). «Progression from a stem cell–like state to early differentiation in the C. elegans germ line». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 107 (5): 2048-2053. ISSN 1091-6490. PMID 20080700. doi:10.1073/pnas.0912704107. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  6. ↑ White, R. A.; Perrimon, N.; Gehring, W. J. (1984-12). «Differentiation markers in the Drosophila ovary». Journal of Embryology and Experimental Morphology 84: 275-286. ISSN 0022-0752. PMID 6442733. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  7. ↑ Duke, K. L. (1967). «OVOGENETIC ACTIVITY OF THE FETAL-TYPE IN THE OVARY OF THE ADULT SLOW LORIS, NYCTICEBUS COUCANG». Folia Primatologica (en inglés) 7 (2): 150-154. ISSN 1421-9980. PMID 6069717. doi:10.1159/000155114. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  8. ↑ Baker, T. G.; Kumar, T. C. Anand; David, G. F. X. (1 de diciembre de 1974). «UPTAKE OF TRITIATED THYMIDINE BY PRIMORDIAL GERMINAL CELLS IN THE OVARIES OF THE ADULT SLENDER LORIS». Reproduction (en inglés estadounidense) 41 (2): 447-451. ISSN 1471-7899 |issn= incorrecto (ayuda). doi:10.1530/jrf.0.0410447. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  9. ↑ Moreno-Mendoza, Norma; Porras-Gómez, Tania Janeth; Antonio-Rubio, Nivia Rocio (24 de junio de 2013). «Identification of cortical germ cells in adult ovaries from three phyllostomid bats: Artibeus jamaicensis, Glossophaga soricina and Sturnira lilium». Reproduction, Fertility and Development (en inglés) 25 (5): 825-836. ISSN 1448-5990. doi:10.1071/RD12126. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  10. ↑ Wu, Ji; Hou, Ruoyu; Zhang, Yong; Yu, Qingsheng; Shi, Lingjun; Xiang, Jie; Zhou, Li; Sun, Kejing et al. (2009-05). «Production of offspring from a germline stem cell line derived from neonatal ovaries». Nature Cell Biology (en inglés) 11 (5): 631-636. ISSN 1476-4679. doi:10.1038/ncb1869. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  11. ↑ Wu, Ji; Xiang, Jie; Xiong, Ji; Wang, Lei; Zou, Kang; Sun, Kejing; Xie, Wenhai; Shi, Lingjun et al. (1 de abril de 2011). «Production of transgenic mice by random recombination of targeted genes in female germline stem cells». Journal of Molecular Cell Biology (en inglés) 3 (2): 132-141. ISSN 1674-2788. doi:10.1093/jmcb/mjq043. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  12. ↑ Hunt, Patricia A.; Oatley, Jon (1 de junio de 2012). «Of Mice and (wo)Men: Purified Oogonial Stem Cells from Mouse and Human Ovaries». Biology of Reproduction (en inglés) 86 (6). ISSN 0006-3363. doi:10.1095/biolreprod.112.100297. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  13. ↑ «SAGE Journals: Your gateway to world-class journal research». SAGE Journals (en inglés). doi:10.1177/1933719112462632. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  14. ↑ Dunlop, Cheryl E.; Telfer, Evelyn E.; Anderson, Richard A. (18 de agosto de 2014). «Ovarian germline stem cells». Stem Cell Research & Therapy 5 (4): 98. ISSN 1757-6512. PMC 4282152. PMID 25157949. doi:10.1186/scrt487. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  15. ↑ Sinclair, David A.; Garg, Neha (29 de julio de 2015). «Oogonial stem cells as a model to study age-associated infertility in women». Reproduction, Fertility and Development (en inglés) 27 (6): 969-974. ISSN 1448-5990. PMC 4851909. PMID 25897831. doi:10.1071/RD14461. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  16. ↑ Sinclair, David A.; Garg, Neha (29 de julio de 2015). «Oogonial stem cells as a model to study age-associated infertility in women». Reproduction, Fertility and Development (en inglés) 27 (6): 969-974. ISSN 1448-5990. PMC 4851909. PMID 25897831. doi:10.1071/RD14461. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  17. ↑ PETERS, HANNAH; LEVY, EMILIA; CRONE, MONNA (1962-09). «Deoxyribonucleic Acid Synthesis in Oocytes of Mouse Embryos». Nature 195 (4844): 915-916. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/195915a0. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  18. ↑ Horan, Corrina J; Williams, Suzannah A (2017-07). «Oocyte stem cells: fact or fantasy?». Reproduction 154 (1): R23-R35. ISSN 1470-1626. doi:10.1530/rep-17-0008. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  19. ↑ Tilly, J. L.; Telfer, E. E. (9 de junio de 2009). «Purification of germline stem cells from adult mammalian ovaries: a step closer towards control of the female biological clock?». Molecular Human Reproduction 15 (7): 393-398. ISSN 1360-9947. doi:10.1093/molehr/gap036. Consultado el 12 de enero de 2019. 
  20. ↑ Dunlop, Cheryl E.; Telfer, Evelyn E.; Anderson, Richard A. (2013-11). «Ovarian stem cells--potential roles in infertility treatment and fertility preservation». Maturitas 76 (3): 279-283. ISSN 1873-4111. PMID 23693139. doi:10.1016/j.maturitas.2013.04.017. Consultado el 12 de enero de 2019. 

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