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Biología de las células madre
Antonio Bernard
Departamento de Cardiología Regenerativa
Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC)

Resumen
Dos características son definitorias de una
células madre (CM), permitiendo además diferenciarlas de la gran mayoría de las células
constitutivas de un organismo adulto: a) poseer
una capacidad muy importante de proliferación,pero manteniendo su estadio indiferenciado (automantenimiento), y b) ser capaces de generar
progenie, perteneciente a varios linajes celulares
del organismo (pluripotencia). El control de su
capacidad de proliferación versus diferenciación
se produce en localizaciones especializadas, denominadas nichos, y alteraciones de este mecanismo básico pueden estar implicadas en muchas
patologíashumanas. El potencial terapéutico
que encierra el concepto de célula madre –en
su conjunto– es enorme, pero debemos de ser
capaces de explotarlo adecuadamente.

Introducción
¿Qué es una célula madre? ¿Dónde podemos
encontrar las células madre? ¿Para qué sirven las
células madre en el individuo adulto? ¿Cuantas
tenemos? ¿Qué podemos esperar de la revolución tecnológico-terapéutica que se nosavecina? Buenas preguntas que tienen una respuesta
cambiante cada semana que transcurre.
El misterio de la vida se concreta, desde una
perspectiva meramente biológica, en cómo la
complejidad de un organismo se encuentra pre-

programada en un minúsculo embrión (zigoto).
Cuanto más ampliamos nuestro conocimiento
molecular y celular, más lejos nos parece estar
del maravilloso modelo deregulación (a corto, medio y largo plazo) que se encierra en esa
célula.
El zigoto, tras su implantación, y con la ayuda del ambiente propicio aportado por las estructuras maternas, desarrolla todo su potencial
biológico, generando una constelación estructurada de tipos celulares cuyo resultado final es
un nuevo organismo.
Durante los estadios tempranos del desarrollo embrionario se pueden identificary aislar
células con capacidad «totipotencial», término
que se emplea para indicar que a partir de ellas
se pueden generar todos los tipos celulares del
organismo adulto. Estas células totipotenciales embrionarias se denominan células madre
(también conocidas como células stem –del
inglés–, o células troncales). En ratón, hace más
de 20 años (Martín, 1981; Evans et al., 1981;
Bradley etal., 1984) aislaron y caracterizaron
líneas celulares (fig. 1) con estas características
(embryonic stem cells, ES), obtenidas de la masa
interna de embriones en estadios tempranos
de desarrollo, denominado blastocisto (Bongso
et al., 1994).
La caracterización inicial de estas células madre permitió el establecimiento indefinido in vitro de líneas celulares capaces de dar origen a un
ratónindistinguible de sus congéneres, siendo
además capaces de trasmitir su información en
Biología de las células madre

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la línea germinal. Posteriormente se demostró
la posibilidad de su manipulación génica convirtiéndose en células clave para la generación de
modelos animales capaces de desarrollar enfermedades análogas a las presentes en humanos
para el estudio de enfermedades humanasy en
una herramienta insustituible para desvelar la
función de los genes in vivo. La trascendencia de
este cuerpo de trabajo para el desarrollo de la

biomedicina moderna ha sido reconocida mediante la concesión del premio Nobel de Fisiología o Medicina (2007) a los doctores Mario R.
Capecchi, sir Martin J. Evans y Oliver Smithies.
Sin embargo, el concepto de CM se origina
mucho antes(Ferrebee et al., 1958), y deriva
de los trabajos pioneros que permitieron desarrollar el trasplante de médula ósea y salvar
muchas vidas. La médula ósea es el órgano don-

Ovocito fertilizado (129Svj)

Línea de ratón manipulada
genéticamente:
• Estudios básicos
• Modelos de enfermedad

Transmisión
a línea
germinal?

Hembra seudopreñada
receptora CD I–blanco–

Blastocistos...