Hay docenas de diferentes tipos de células madre y tienen diferentes números de veces que pueden dividirse.
Se sabe desde hace tiempo que la mayoría de las células del cuerpo solo pueden dividirse un cierto número de veces antes de que entren en lo que se llama “senescencia” y luego mueren. La senescencia es una condición donde la célula se agranda, reduce su actividad metabólica y ya no puede dividirse. Este número de divisiones celulares se llama Número de Hayflick después de Leonard Hayflick. Cada especie tiene su propio número de Hayflick. En el momento del nacimiento, las células humanas tienen un número de Hayflick de 40. Ratones de aproximadamente 25.
Las células madre embrionarias (CME) y las células madre pluripotentes inducidas (iPSCs, que son funcionalmente idénticas a las CME) parecen ser capaces de dividirse para siempre en la cultura. No obedecen el número de Hayflick. Sin embargo, casi todas las células madre adultas obedecen el número de Hayflick. Se pueden dividir unas 40 veces y luego entran en senescencia. Esta es la razón por la cual Lonza puede vender células madre mesenquimales (MSC). Si los MSC pudieran auto renovarse indefinidamente, Lonza vendería 1 vial, y luego el comprador regalaría los MSC a aproximadamente 10,000 de sus amigos más cercanos, ¡y Lonza nunca vendería otro vial! Cada paso en la cultura es de aproximadamente 3-4 divisiones celulares. Lonza dice que las MSC humanas deben usarse entre los pases 4 y 8 (máximo 32 divisiones celulares).
Parte de los “largos períodos” es que la mayoría de las células madre adultas pasan su tiempo muy quietas. No se están dividiendo ni diferenciando, sino simplemente “colgando” como células madre. Entonces, a veces durante años, no están usando ninguna de las divisiones celulares. Por ejemplo, las células madre hematopoyéticas (HSC, que producen todas las células sanguíneas) se activan solo unas pocas a la vez. Así es como las personas en sus 90 años no sufren de anemia: no han activado todas sus HSC y las que quedan aún tienen la mayor parte del número de Hayflick.
Diferenciación: las células madre son señaladas para diferenciarse por proteínas fuera de la célula. Estas proteínas se llaman, generalmente, “morfógenos”. Las proteínas se unen a receptores específicos de la superficie celular (otras proteínas) y luego activan una cascada de señales intracelulares que finalmente llega al núcleo y activa la expresión de genes específicos del tipo de célula.
Quizás el morfógeno mejor estudiado es la proteína morfogenética ósea (BMP). La acción de BMP se ha estudiado a partir de sus receptores – proteína BMP receptor I o BMP receptor proteína II – a través de varios pasos intermedios y luego la expresión de los genes Runx2, osterix y Dix5, que hacen que las células madre se diferencien en un osteoblasto. .
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