El documento trata sobre los trasplantes de órganos, la reproducción humana asistida y las células madre. Explica que los trasplantes se usan para tratar enfermedades cuando los órganos dejan de funcionar, pero presentan problemas como la escasez de órganos y el rechazo inmunológico. También describe técnicas de reproducción asistida como la fecundación in vitro y la inseminación artificial. Finalmente, analiza el papel de las células madre en la medicina regenerativa y sus posibles aplic
1. * Punto de partida: El trasplante de órganos * ¿Qué problemas presentan los trasplantes? * Reproducción humana: Fecundación y desarrollo embrionario * La reproducción humana asistida * Células madre y medicina regenerativa * La clonación y sus aplicaciones UNIDAD 5: DE LOS TRASPLANTES A LAS CÉLULAS MADRE
2. No se resuelven con medicamentos Graves infartos PUNTO DE PARTIDA: EL TRASPLANTE DE ÓRGANOS Mal funcionamiento de órgano o tejido Muchas enfermedades no infecciosas Se producen por Quemaduras extensas Se pueden remediar con el trasplante de órganos y tejidos Primer trasplante de riñón 1954 Primer trasplante de corazón 1967 Como
3. PUNTO DE PARTIDA: EL TRASPLANTE DE ÓRGANOS Tejido renovable Órgano que se regenera Órgano prescindible Del que se obtiene Que se implantan en el Su cerebro ha dejado de funcionar y se mantiene el funcionamiento del corazón para preservar los órganos Piel o médula ósea Hígado Riñón Donante ÓRGANO CÉLULA TEJIDO Pueden ser Persona en “muerte cerebral” Persona viva Receptor
4. PUNTO DE PARTIDA: EL TRASPLANTE DE ÓRGANOS LEGISLACIÓN Establece la muerte encefálica como definición legal, científica y ética de muerte Respeto de la voluntad del fallecido en cuanto a donar o no sus órganos Diagnóstico de muerte realizado por equipo de médicos independiente del de trasplante Garantía de anonimato del donante Donación altruista y la no comercialización de órganos Aplicación de criterios médicos para establecer la lista de espera a los órganos
5. ¿QUÉ PROBLEMAS PRESENTAN LOS TRASPLANTES? Pulmones, corazón, hígado, riñón y páncreas Piel, córnea, válvulas cardíacas, huesos y vasos sanguíneos Células pancreáticas productoras de insulina (islotes de Langerhans) Médula ósea (donde se producen las células sanguínea) y sangre de cordón umbilical ¿Qué se puede donar? Órganos sólidos Tejidos Células Órganos líquidos
6. ¿QUÉ PROBLEMAS PRESENTAN LOS TRASPLANTES? Del que se obtiene Que se implantan en el Problemas Rechazo inmunológico Escasez de órganos Imposibilidad de obtener determinados órganos y tejidos Donante ÓRGANO CÉLULA TEJIDO Receptor
7. ¿QUÉ PROBLEMAS PRESENTAN LOS TRASPLANTES? Rechazo inmunológico Sistema inmunitario Permite distinguir Lo propio de lo extraño Glóbulos blancos Detectan y destruyen Agentes patógenos Es clave, para la eliminación de Tejidos y células del donante introducidas en el receptor Pero, también actúa sobre Rechazo Elementos extraños a nuestro organismo La respuesta inmunitaria
8. ¿QUÉ PROBLEMAS PRESENTAN LOS TRASPLANTES? Rechazo inmunológico ¿Cómo se puede evitar el rechazo? Receptor y donante lo más parecidos posible (compatibles) Autotransplante o autoinjerto Isotransplante Utilización de inmunosupresores Alotransplante Xenotransplante Reducen la posibilidad de rechazo Dejan expuesto el organismo a infecciones Son tóxicos a largo plazo y se toman durante toda la vida INMUNOSUPRESORES Reducen la respuesta del sistema inmunitario
9. ¿QUÉ PROBLEMAS PRESENTAN LOS TRASPLANTES? Escasez de órganos España: Más de 33 donantes por millón Mayor índice de donantes mundial 5.000 enfermos en lista de espera 10 – 15 % muere antes de recibir el órgano
10. ¿QUÉ PROBLEMAS PRESENTAN LOS TRASPLANTES? Imposibilidad de obtener determinados órganos y tejidos Tejido nervioso No se puede transplantar Por lo que no se pueden tratar Lesiones de médula espinal Parkinson Alzhéimer
11. Rechazo inmunológico Escasez de órganos Imposibilidad de obtener determinados órganos y tejidos ¿QUÉ PROBLEMAS PRESENTAN LOS TRASPLANTES? Problemas Han impulsado el desarrollo de nuevas terapias Medicina regenerativa Basada en la utilización de Células madre Objetivo : Regenerar cualquier órgano o tejido sin provocar daños en el enfermo
12. El papel de las células madre en la formación de un individuo REPRODUCCIÓN HUMANA: FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIO El origen de nuestros órganos y tejidos El papel de las células madre en la medicina regenerativa Se comprende conociendo Para lo que es necesario estudiar La fecundación El desarrollo
13. REPRODUCCIÓN HUMANA: FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIO La fecundación Proceso de unión de los gametos para formar el cigoto, se realiza en la trompa de Falopio Trompa de Falopio Ovario Óvulo Espermatozoide Útero
14. Desarrollo embrionario : Desde la formación del cigoto al nacimiento Desarrollo posnatal : Desde el nacimiento REPRODUCCIÓN HUMANA: FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIO El desarrollo Cambios que sufre un ser vivo durante su vida
15. Desarrollo embrionario REPRODUCCIÓN HUMANA: FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIO Fecundación Un espermatozoide perfora las membranas del óvulo y este produce una membrana reasistente que evita la entrada de un 2º espermatozoide Los núcleos del espermatozoide y óvulo se fusionan El cigoto formado por una célula se mueve hacia el útero y comienza a dividirse Se dividen las células hasta formar la mórula , un embrión de 32 células Se forma el blastocisto temprano , al crearse una cavidad en la mórula En el interior del blastocisto se forma una masa compacta de células, formando el blastocisto tardío . Las células internas formarán el embrión y las células de la cubierta formarán estructuras externas como la placenta El embrión se implanta en el endometrio del útero 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6
16. Desarrollo embrionario REPRODUCCIÓN HUMANA: FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIO Inicio de la formación del sistema nervioso Implantación Comienzo del funcionamiento de los órganos Implantación El 70% de cigotos y embriones se elimina antes de la implantación de forma natural Se asegura la selección de los embriones más aptos. Ya que la gestación es un proceso muy costoso Puntos clave
17. Desarrollo embrionario REPRODUCCIÓN HUMANA: FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIO Inicio de la formación del sistema nervioso Tiene lugar a los 14 días de la fecundación
18. Desarrollo embrionario REPRODUCCIÓN HUMANA: FECUNDACIÓN Y DESARROLLO EMBRIONARIO Los órganos empiezan a funcionar A los dos meses comienza el período fetal. El feto ya ha desarrollado el 90% de sus estructuras Los pulmones son los últimos órganos en funcionar 1 er mes El corazón comienza a tomar forma y a latir.
19. LA REPRODUCCIÓN HUMANA ASISTIDA Causas de infertilidad Ausencia de ovulaciones Disminución de la vitalidad o la cantidad de espermatozoides Incompatibilidad entre los espermatozoides y la mucosidad el cuello del útero Dificultades en la implantación del cigoto en la pared del útero Para superarlas Técnicas de REPRODUCCIÓN ASISTIDA Fecundación in vitro y transferencia de embriones (FIVTE) Inseminación artificial
20. LA REPRODUCCIÓN HUMANA ASISTIDA Inseminación artificial Los espermatozoides se introducen artificialmente en las vías genitales femeninas Disminución de la vitalidad o la cantidad de espermatozoides Las vías femeninas no poseen las condiciones adecuadas para el movimiento de los espermatozoides Se utiliza en casos de:
21. LA REPRODUCCIÓN HUMANA ASISTIDA Fecundación in vitro y transferencia de embriones Los espermatozoides se introducen artificialmente en las vías genitales femeninas Las vías femeninas bloqueadas Se utiliza en casos de: Prevención de anomalías genéticas mediante selección de embriones
22. Los óvulos se fecundan con semen en una probeta LA REPRODUCCIÓN HUMANA ASISTIDA Fecundación in vitro y transferencia de embriones Embriones Espermatozoides Óvulos Extracción de óvulos Fecundación in vitro Implantación de embriones en el útero Tras tratamiento hormonal. Los óvulos se extraen del ovario y se eligen los más adecuados. Tras 48 -72 h se analizan los embriones y se transfieren al útero los más viables que se implantan y anidan en el endometrio 1 1 2 2 3 3
23. Se congelan en nitrógeno líquido a -160ºC. Parándose sus funciones vitales, sin morir LA REPRODUCCIÓN HUMANA ASISTIDA Fecundación in vitro y transferencia de embriones ¿Qué se hace con los embriones que no se transfieren? ¿Qué destino espera a los embriones congelados? Se pueden transferir Se pueden utilizar en investigación científica 5 años siguientes a la fecundación A la mujer de quien se extrajeron los óvulos A otra mujer, si dan su consentimiento los padres biológicos Después de esos 5 años Con consentimiento de los progenitores y valorado por una Comisión Nacional de Ética También si el embrión es médicamente inviable En España se calcula que hay unos 40.000 embriones congelados
24. Tras ser fecundados los óvulos se transfieren entre 2 y 4 embriones LA REPRODUCCIÓN HUMANA ASISTIDA Fecundación in vitro y transferencia de embriones ¿Por qué muchos embarazos procedentes de FIVTE son múltiples? Con lo que se pretende asegurar que al menos anide y se desarrolle uno, eliminándose de forma natural el resto En un 30 % de estos embarazos hay partos múltiples, normalmente gemelos no idénticos
25. La legislación española lo prohíbe, salvo en algunos casos LA REPRODUCCIÓN HUMANA ASISTIDA Fecundación in vitro y transferencia de embriones ¿Se puede escoger el sexo u otras características de los hijos? Evitar anomalías genéticas en los hijos Si otro hijo de la pareja tiene una enfermedad grave Si la enfermedad hereditaria está relacionada con el sexo, se puede seleccionar el sexo de los embriones Se selecciona el embrión para que sea compatible con su hermano enfermo y le pueda donar algún órgano (sin que afecte a la salud del donante)
26. CÉLULAS MADRE Y MEDICINA REGENERATIVA Cigoto : célula que “potencialmente” puede desarrollar un individuo Se va dividiendo produciendo células que se van diferenciando Cada célula acaba por especializarse en realizar un función y para ello adquiere una forma determinada En el proceso de diferenciación y especialización las células pierden su potencial original y la capacidad de dividirse
27. CÉLULAS MADRE Y MEDICINA REGENERATIVA Células madre Células no especializadas Son capaces de multiplicarse Durante mucho tiempo y originando células no especializadas Pueden originar otras células Que se diferencian y dan lugar a células diferenciadas Características
28. Se va perdiendo esa capacidad que se mantiene en mayor o menor medida en algunas células CÉLULAS MADRE Y MEDICINA REGENERATIVA Células madre El cigoto es capaz de originar todas las células de un individuo Totipotentes Pluripotentes Multipotentes Oligopotentes Tipos de células madre
29. CÉLULAS MADRE Y MEDICINA REGENERATIVA Totipotentes Pueden formar un individuo completo Cigoto o célula huevo Hasta las 8 primeras células resultantes de las divisiones celulares iniciales Pluripotentes No pueden formar un individuo completo, pero si todos y cada uno de los tipos celulares Células del interior del blastocisto tardío Multipotentes Conservan la capacidad de originar algunos tipos de células Se llaman células madre adultas, somáticas o de tejidos Oligopotentes Células madre adultas que pueden originar uno o pocos tipos de células Células madre de la piel o del tejido nervioso Células madre
30. CÉLULAS MADRE Y MEDICINA REGENERATIVA Medicina regenerativa Basada en la utilización de Células madre Objetivo : Fabricar cualquier órgano o tejido que remplace a otro afectado en el enfermo De las que teóricamente podrían utilizarse Células madre embrionarias Procedentes de embriones tempranos, son pluripotentes y pueden originar cualquier tejido Células madre adultas (de tejido) Abundantes en tejido epitelial, escasas en nervioso. Todas son oligopotentes, salvo las de médula ósea y las de sangre de cordón umbilical que son multipotentes Células pluripotentes inducidas Células adultas y especializadas que se tratan para perder su diferenciación y volver a ser células pluripotentes
31. CÉLULAS MADRE Y MEDICINA REGENERATIVA Células pluripotentes inducidas ¿Cómo se reprograman las células?
32. CÉLULAS MADRE Y MEDICINA REGENERATIVA Problemas científicos y éticos Perspectivas de la medicina regenerativa Trastornos sanguíneos, reparación de músculo cardiaco y corrección de daños en válvulas y arterias Actualmente Uso de células madre adultas (de médula ósea o cordón umbilical) Futuro Células madre Producción de células pancreáticas para curar la diabetes Producción de células cardiacas para daños de infartos Obtención de neuronas para tratar enfermedades neurodegenerativas (párkinson y alzheimer) y lesiones medulares
33. LA CLONACIÓN Y SUS APLICACIONES Proceso por que se obtienen clones de una entidad viva Clonación Copia idéntica desde el punto genético, con los mismos genes o genoma ¿Existen los clones naturales? Plantas y animales que se reproducen de forma asexual, mantienen células indiferenciadas totipotentes En humanos: los gemelos monocigóticos Ver video
34. LA CLONACIÓN Y SUS APLICACIONES Proceso por que se obtienen en el laboratorio clones de animales a partir de células ya diferenciadas Clonación 1996 La oveja “ Dolly ” Técnica de transferencia nuclear Se obtiene una célula diferenciada del animal que se quiere clonar Se obtiene un óvulo de una hembra donante Se elimina el núcleo del óvulo y se transfiere el núcleo de la célula diferenciada al óvulo sin núcleo Se cultiva la célula hasta que se desarrolla el embrión y en el estado de mórula se transfiere al útero de una madre receptora Después de la gestación nace un clon del individuo que aportó el núcleo Proceso muy costoso, poco eficiente y no siempre con éxito (pag. 92) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5
35. LA CLONACIÓN Y SUS APLICACIONES Agricultura y ganadería Investigación Ecología Medicina Obtención de animales y plantas transgénicas con características interesantes Animales idénticos para uso como modelo en el estudio de las enfermedades humanas Recuperar especies en peligro de extinción o ya extinguidas Obtención de órganos para trasplantar si rechazo Aplicaciones de la clonación
36. La mayoría de científicos y leyes de países se oponen a la clonación humana con fines reproductivos LA CLONACIÓN Y SUS APLICACIONES Proceso técnicamente posible, aunque poco viable Clonación humana pero En España se regula y está permitida la clonación terapéutica Obtener un clon de células de un enfermo Producir células madre pluripotentes o tejidos y trasplantarlas sin riesgo de rechazo
37. LA CLONACIÓN Y SUS APLICACIONES Clonación terapéutica Técnica polémica por la utilización de embriones Polémica superada por la obtención de células pluripotenciales inducidas