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El milagro de la fusión de células heterotípicas: ¿cómo se fusionan las células derivadas de la médula ósea con los órganos?
La fusión celular es un proceso celular importante en el que varias células mononucleares se fusionan para formar una célula multinuclear llamada sincitio. La fusión celular juega un papel importante en la diferenciación de mioblastos, osteoblastos y trofoblastos, así como en el desarrollo embrionario y la morfogénesis. Este proceso es necesario para que las células maduren con el fin de mantener funciones específicas a medida que crecen.
En 1839, Theodor Schwann, en sus Estudios microscópicos, amplió la teoría de que todos los organismos vivos están compuestos de células, observando que en algunas células la pared celular y la cavidad se fusionan. Esta observación proporcionó pistas iniciales sobre la fusión celular.
En 1960, los biólogos celulares realizaron por primera vez una fusión celular intencional, utilizando el virus Sendai para promover la fusión de las membranas externas de las células de ratón. La célula híbrida después de la fusión, llamada célula homocariota, contiene cromosomas de ambos socios de fusión. Con el tiempo, los biólogos fusionaron con éxito células de diferentes especies, lo que desencadenó una ola de investigación sobre fusión celular en la década de 1970, aunque se consideraba una excepción forzada a la integridad celular normal.
Tipos de fusión celular
La fusión celular se divide principalmente en fusión celular homotípica y fusión celular heterotípica. El primero se refiere a la fusión entre células del mismo tipo, como la fusión de células óseas o fibras musculares. La fusión de dos núcleos forma una célula homocariota, mientras que si los dos núcleos no se fusionan, se forma una célula heterocariota dicariótica. La fusión celular heterotípica ocurre entre diferentes tipos de células, como la fusión de células derivadas de la médula ósea con órganos sólidos, que también pueden formar células homocariotas o células heterocariotas dinucleares.
Métodos para lograr la fusión celular
Hay cuatro métodos principales de fusión celular: fusión celular con campo eléctrico, fusión celular con alcohol polivinílico, fusión celular inducida por el virus Sendai y tecnología de plasma térmico controlado por luz. La fusión celular por campo eléctrico utiliza corriente alterna de alta frecuencia para poner las células en contacto y luego aplica un voltaje de pulso para hacer que la membrana celular sea permeable, promoviendo la fusión celular. Aunque la fusión de células con alcohol polivinílico es sencilla de realizar, es altamente tóxica y puede provocar una fusión incontrolable de múltiples células. La fusión celular inducida por el virus Sendai se divide en cuatro etapas, que se basan principalmente en la actividad del virus y los cambios en el entorno intracelular.
El potencial médico de la fusión celularLa tecnología de plasma térmico fotocontrolado se basa en láseres de infrarrojo cercano y nanopartículas de plasma, lo que permite una selección flexible de las células a fusionar y puede realizarse en condiciones de amortiguación arbitrarias.
Con la creciente demanda de donación y trasplante de órganos, los posibles usos médicos de la fusión celular han ganado gradualmente atención. Los biólogos están explorando los posibles beneficios restauradores de la fusión celular, particularmente en situaciones de daño tisular o después del trasplante de células. Sin embargo, aún quedan muchos desafíos, incluida la necesidad de seleccionar células apropiadas y garantizar que el producto de fusión sea funcional.
Fusión celular en células vegetalesEn las plantas, la fusión celular ocurre con menos frecuencia que en las células eucariotas, pero aún así ocurre en ciertas circunstancias. Las paredes celulares de las células vegetales tienen una estructura única que se altera previamente para facilitar el proceso de fusión.
El papel de la fusión celular en la progresión del cáncerLa fusión celular también es un área importante de investigación sobre la progresión del cáncer humano. Cuando diferentes tipos de células diferenciadas se fusionan, se pueden formar células poliploides, que pueden volverse inestables debido a diferentes combinaciones de genes en el núcleo, lo que lleva al desarrollo de cáncer. El estudio descubrió que la fusión de células derivadas de la médula ósea con células tumorales malignas puede producir células cancerosas con mayores capacidades de migración.
Microorganismos y fusión celular
La fusión celular también ocurre en microorganismos como hongos, amebas y bacterias, que exhiben fusión durante los ciclos sexuales u otros procesos. Esto demuestra la universalidad e importancia de la fusión celular en diferentes formas de vida.
Otras aplicaciones
Los estudios de fusión celular tienen una amplia gama de aplicaciones, incluido el estudio de la expresión genética, la generación de anticuerpos monoclonales y la generación de células madre. Los científicos utilizan la tecnología de fusión celular para probar mutaciones o variaciones celulares y para comprender los mecanismos de control de la división celular y la expresión genética.
La fusión nuclear celular trae consigo tanto ventajas como desafíos. Frente a los avances revolucionarios en el campo biomédico, ¿podemos encontrar nuevas esperanzas para el tratamiento humano en la exploración de la fusión celular?
