>Diabetes y Terapia con células Madre

>Antes de discutir las terapias basadas en células para la diabetes, es importante entender cómo se desarrolla el páncreas. En los mamíferos, el páncreas contiene tres clases de tipos de células: las células ductales, las células acinares, y las células endocrinas.

Las células endocrinas producen hormonas el glucagón, la somatostatina, polipéptido pancreático (PP), y la insulina, que son secretadas al torrente sanguíneo y ayudar al cuerpo a regular el metabolismo del azúcar. Las células acinares son parte del sistema exocrinas, que fabrica las enzimas digestivas y las células ductales de los conductos pancreáticos, que conectan las células acinares a los órganos digestivos.

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fotografias celulas madresEn humanos, el páncreas se desarrolla como una excrecencia del duodeno, una parte del intestino delgado. Las células exocrinas tanto del sistema de la células acinares y del sistema endocrino-células del islote-parecen originarse en las células ductales durante el desarrollo.

Durante el desarrollo de estas células endocrinas salir de los conductos pancreáticos y forman agregados que finalmente forman lo que se conoce como islotes de Langerhans.

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En los seres humanos, hay cuatro tipos de células del islote: las células beta productoras de insulina, las células alfa, que producen glucagón, las células delta, que secretan somatostatina y las células PP-, que producen polipéptido pancreático. Las hormonas liberadas por cada tipo de células de los islotes tienen un papel en la regulación de las hormonas liberadas por otras células de los islotes.

En el páncreas humano, 65 a 90 por ciento de las células de los islotes son células beta, 15 a 20 por ciento son las células alfa, 3 por ciento a 10 son las células delta, y uno por ciento son células PP. Las células acinares forman pequeños lóbulos contiguos con los conductos. El páncreas resultante es una combinación de una glándula lobulada, acinar ramificada que forma el páncreas exocrino, y, incrustado en la glándula acinar, los islotes de Langerhans, que constituyen el páncreas endocrino.

La producción de insulina en el páncreas humano
La producción de insulina en el páncreas humano. El páncreas está localizado en el abdomen, al lado del duodeno (la primera porción del intestino delgado). Una sección del páncreas muestra el islote de Langerhans, que es la unidad funcional del páncreas endocrino.

Cercado es la célula beta, que sintetiza y secreta insulina. Las células beta se encuentran adyacentes a los vasos sanguíneos y puede responder fácilmente a los cambios en la concentración de glucosa en la sangre mediante el ajuste de la producción de insulina. La insulina facilita la absorción de la glucosa, la fuente principal de combustible, en las células de los tejidos como los músculos.

Durante el desarrollo fetal, las nuevas células endocrinas parecen surgir a partir de células progenitoras en los conductos pancreáticos. Muchos investigadores sostienen que una especie de islote de células madre se encuentran entremezclados con células ductales durante el desarrollo fetal y que estas células madre dan lugar a nuevas células endocrinas como el feto se desarrolla.

Las células ductales se pueden distinguir de las células endocrinas por su estructura y por los genes que expresan. Por ejemplo, las células ductales típicamente expresan un gen conocido como citoqueratina-9 (CK-9), que codifica una proteína estructural. Las células beta del islote, por el contrario, expresan un gen llamado PDX-1, que codifica una proteína que inicia la transcripción del gen de la insulina. Estos genes, llamados marcadores de células, son útiles en la identificación de determinados tipos de células.

Después del nacimiento y la edad adulta, la fuente de nuevas células del islote no está claro, y hay cierta polémica sobre si existen células madre adultas en el páncreas. Algunos investigadores creen que los islotes de células madre similares a las células se pueden encontrar en los conductos pancreáticos, e incluso en los propios islotes.

Otros sostienen que las células ductales pueden diferenciarse en células precursoras de los islotes, mientras que otros sostienen que las nuevas células de los islotes se derivan de las células madre en la sangre. Los investigadores están utilizando varios métodos para aislar y cultivar células madre o células precursoras de islotes pancreáticos a partir de tejido fetal y adulta. Además, varios estudios indican que la nueva y prometedora células productoras de insulina pueden ser cultivados a partir de células madre embrionarias.

Terapias para el Desarrollo de la célula-base para la Diabetes
En el desarrollo de una terapia potencial para los pacientes con diabetes, los investigadores esperan desarrollar un sistema que cumple con varios criterios. Idealmente, las células madre debe ser capaz de multiplicarse en cultivo y se reproducen con exactitud. Es decir, las células se auto-renovación.

Las células madre también debe ser capaz de diferenciar in vivo para producir el tipo deseado de la célula. Para la terapia de la diabetes, no está claro si será conveniente para producir sólo las células beta-células de los islotes que producen insulina o si otros tipos de células de los islotes pancreáticos también son necesarias. Los estudios realizados por Bernat Soria y sus colegas, por ejemplo, indican que las células beta aisladas-los cultivados en ausencia de los otros tipos de células de los islotes son menos sensibles a las variaciones en la concentración de glucosa que las agrupaciones islote intacto compone de todos los tipos de células de los islotes.

Las agrupaciones células de los islotes suelen responder a concentraciones más altas de lo normal de la glucosa por la liberación de insulina en dos fases: una rápida liberación de altas concentraciones de insulina y una liberación más lenta de menor concentración de insulina. De esta manera las células beta pueden ajustar su respuesta a la glucosa. Extremadamente altas concentraciones de glucosa podrá exigir que más insulina se suelta rápidamente, mientras que las concentraciones de glucosa intermedios pueden ser manejados por un equilibrio de forma rápida y libera lentamente la insulina.

Las células beta aisladas, así como las agrupaciones islote con cantidades inferiores a lo normal de las células no beta, no la liberación de insulina de esta manera bifásica. En lugar de insulina se libera en forma de todo o nada, sin ajuste de concentraciones intermedias de la glucosa en la sangre [5, 18]. Por lo tanto, muchos investigadores creen que será preferible desarrollar un sistema en el que madre o tipos de células precursoras se pueden cultivar para producir todas las células del islote del cluster para generar una población de células que sea capaz de coordinar la liberación de la cantidad apropiada de insulina para las concentraciones fisiológicamente relevantes de la glucosa en la sangre.

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