>Tejido fetal como fuente de células madre: Varios grupos de investigadores están investigando el uso de tejido fetal como una fuente potencial de células progenitoras de los islotes.
Por ejemplo, el ratón que utiliza, los investigadores han comparado el contenido de insulina de los implantes de varias fuentes de células madre humanas frescas tejido pancreático fetal, purificado islotes humanos, y los tejidos cultivados en islotes.
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Ellos encontraron que el contenido de la insulina fue inicialmente mayor en el tejido fresco e islotes purificados. Sin embargo, con el tiempo, la concentración de insulina en la disminución de los injertos de tejido conjunto, mientras que se mantuvo igual en los injertos de islotes purificados. Cuando islotes cultivados fueron implantados, sin embargo, su contenido de insulina incrementando a lo largo de tres meses.
Los investigadores concluyeron que las células precursoras de islotes en el cultivo fueron capaces de proliferar (sigue replicándose) y diferenciarse (especializarse) en el funcionamiento del tejido del islote, pero que las células del islote purificado (ya diferenciadas) no podría seguir proliferan cuando estén injertados. Es importante destacar que los investigadores encontraron, sin embargo, que también es difícil de ampliar los cultivos de células de los islotes fetales progenitoras en la cultura.
Tejido adulto como fuente de células de los islotes
Muchos investigadores se han centrado en el cultivo de células de los islotes de cadáveres humanos adultos, para su uso en la elaboración de material trasplantables. Aunque las células beta son difíciles de diferenciar a proliferar y la cultura, algunos investigadores han tenido éxito en la ingeniería de estas células para hacer esto. Por ejemplo, Fred Levine y sus colegas en la Universidad de California en San Diego, han dirigido las células de los islotes aislados de cadáveres humanos mediante la adición al ADN de las células genes especiales que estimulan la proliferación celular.
Sin embargo, porque una vez que las líneas celulares de tal manera que pueden proliferar en cultivo se han establecido, ya no producen insulina. Las líneas celulares son más de ingeniería para expresar el gen de las células beta de los islotes, PDX-1, que estimula la expresión del gen de la insulina. Estas líneas celulares se ha demostrado que se propagan en la cultura y pueden ser inducidas a diferenciarse a células que producen insulina. Cuando trasplantadas en ratones inmunodeficientes, las células secretan insulina en respuesta a la glucosa. Los investigadores están investigando si estas células se revierte la diabetes en un modelo experimental en ratones la diabetes.
Estos investigadores informan de que estas células no producen tanta insulina como islotes normales, pero es dentro de un orden de magnitud. El principal problema en el tratamiento de estas células es mantener el delicado equilibrio entre el crecimiento y la diferenciación. Las células que proliferan y no producen la insulina de manera eficiente, y los que producen la insulina no proliferan bien. Según los investigadores, el problema más importante es desarrollar la tecnología necesaria para ser capaces de crecer a un gran número de estas células que se reproducen los producir cantidades normales de insulina.
Otra prometedora fuente de células progenitoras islote se encuentra en las células que recubren los conductos pancreáticos. Algunos investigadores creen que multipotentes (capaces de formar células de más de un germen de capa) las células madre se mezclan con los adultos, las células diferenciadas del conducto, mientras que otros creen que las células de los conductos se pueden someterse a una diferenciación o una reversión a un tipo menos maduros de celular, lo que pueden diferenciarse en una célula del islote productoras de insulina.
Susan Bonner-Weir y sus colegas reportaron el año pasado que cuando las células ductales aisladas de tejido adulto de páncreas humanos fueron cultivados, podrían ser inducidas a diferenciarse en grupos que contenían tanto los conductos y células endocrinas. En el transcurso de tres a cuatro semanas en cultivo, las células secretan pequeñas cantidades de insulina cuando se exponen a bajas concentraciones de glucosa, y cantidades más altas de insulina cuando están expuestos a concentraciones de glucosa superiores. Los investigadores han determinado por inmunohistoquímica y el análisis ultraestructural que estos cúmulos contienen todas las células endocrinas del islote.
Bonner-Weir y sus colegas están trabajando con cultivos celulares primarios de células de los conductos y no han establecido líneas de células que pueden crecer indefinidamente. Sin embargo las células puede ser ampliado. Según los investigadores, podría ser posible, en principio, hacer una biopsia y retirar las células del conducto de un paciente y luego proliferan las células en cultivo y dar al paciente de nuevo su propia islotes. Esto funcionaría con pacientes que tienen diabetes tipo 1 y que carecen de funcionamiento las células beta, pero sus células de los conductos se mantienen intactos. Sin embargo, la destrucción autoinmune seguiría siendo un problema y potencialmente conducir a la destrucción de estas células trasplantadas [3]. Los pacientes del tipo 2 diabetes podrían beneficiarse del trasplante de células expandidas de sus células de los conductos propios, ya que no necesita ninguna inmunosupresión. Sin embargo, muchos investigadores creen que si hay un componente genético en la muerte de las células beta, a continuación, las células beta derivado de las células ductales de la misma persona también sería susceptible al ataque autoinmune.
Algunos investigadores se preguntan si las células ductales son efectivamente sometidos a una desdiferenciación o si un subconjunto de los progenitores de vástago-como los islotes o rellenar los conductos pancreáticos y puede ser co-cultivadas junto con las células ductales. Si las células ductales se mueren, pero la proliferación de los precursores de los islotes, es posible que las células precursoras de islotes puede superar a las células ductales en la cultura y hacer que parezca que las células ductales son dedifferentiating en células madre. De acuerdo con Bonner-Weir, tanto las células indiferenciadas de los conductos y células de los islotes progenitoras pueden ocurrir en los conductos pancreáticos.
Amón Peck de la Universidad de Florida, Vijayakumar Ramiya de Ixion Biotecnología en Alachua, Florida, y sus colegas también han cultivado células de los conductos pancreáticos tanto de humanos y ratones. El año pasado, informaron que las células pancreáticas ductales epiteliales de ratones adultos pueden ser cultivadas para producir estructuras en forma de islotes, similar a la agrupación de células que se encuentran por Bonner-Weir. Usando una serie de marcadores de células de los islotes que identificaron las células que producen insulina, glucagón, somatostatina y polipéptido pancreático. Cuando las células fueron implantadas en ratones diabéticos, la diabetes se revirtió.
Joel Habener ha estudiado también para las células madre como de los islotes pancreáticos a partir de tejido adulto. Él y sus colegas han descubierto una población de células madre-como tanto en los islotes del páncreas de adultos y de los conductos pancreáticos. Estas células no expresan el marcador típico de las células ductales, por lo que es poco probable que las células ductales, según Habener. Por el contrario, expresan un marcador llamado nestina, que se encuentra normalmente en el desarrollo de células nerviosas.
Las células positivas nestin, no expresan marcadores se encuentran típicamente en células de los islotes maduro. Sin embargo, dependiendo de los factores de crecimiento agregado, las células pueden diferenciarse en diferentes tipos de células, incluyendo el hígado, los nervios, el páncreas exocrino y el páncreas endocrino, a juzgar por los marcadores que expresan, y pueden mantenerse en cultivo durante un máximo de ocho meses.
