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CÉLULAS MADRE VEGETALES

29 Jul 2015

CÉLULAS MADRE DE LA NARANJA 

¿QUÉ SON LAS CÉLULAS MADRE VEGETALES?

Las células madres son células indiferenciadas que se encuentran en todos los organismos multicelulares, las cuales se pueden dividir (mediante mitosis) y diferenciar a diversos tipos de células especializadas. Las características principales que las definen son:

  • Capacidad de reponerse a ellas mismas mediante una autorenovación

  • Habilidad de generar células diferenciadas

Las células madre se pueden encontrar tanto en animales como en vegetales.

En mamíferos, hay dos grandes tipos de células madre que se pueden encontrar en diversos tejidos: células madre embrionarias y células madre adultas. Las células madre embrionarias son totipotentes, es decir, pueden formar cualquier tipo de célula; sin embargo, las células madre adultas son pluripotentes, y solamente pueden formar unos tipos de células diferenciadas determinadas.

Las plantas también tienen células madre (o células meristemáticas) que están en el origen del crecimiento del organismo; se pueden diferenciar dos tipos: células del meristemo de los brotes y células del meristemo de la raíz. El meristemo es el tejido embrionario formado por células totipotentes capaces de regenerar nuevos órganos (hojas, flores, etc.) o incluso la planta entera. Concretamente, las células madre o células meristemáticas vegetales son células indiferenciadas cuya finalidad es la reproducción; se ocupan de la reparación y el crecimiento de la planta en longitud (meristemo primario o apical) y amplitud (meristemo secundario).

Las células madre de la planta tienen una pared de pectina homogéneamente delgada, un gran núcleo, muy pocas vacuolas y pequeñas, plastos en la etapa de proplástidos, y abundantes ribosomas y mitocondrias. Las células madre son pequeñas (10-15μ de diámetro), tienen una considerable densidad de citoplasma y el núcleo puede ocupar más del 50% del volumen celular. Esta preminencia del núcleo está estrictamente correlacionada con el hecho de que en estas células la actividad proliferativa es intensa, lo que implica un crecimiento nuclear y plasmático para seguir produciendo células hijas.

Esta es también la razón detrás de la gran abundancia de ribosomas, conectado con una intensa actividad de síntesis de proteínas. Estos pequeños órganos también son múltiples y las mitocondrias son particularmente numerosas (hasta más de 100-150 por cada célula).

El mantenimiento de las células madre en plantas depende de señales procedentes del microambiente y de un control epigenético (mantiene las células madre sin diferenciarse), similar a lo que ocurre en las células madre de los mamíferos. 

 

 

Está formado por células madre que se obtienen de la naranja (Citrus sinensis). Estas células madre contienen aminoácidos, especialmente en prolina, y betaínas (prolina betaína y glicina betaína), además de ácidos orgánicos, azúcares, péptidos y proteínas.

La prolina y varias betaínas, como la prolina betaína, actúan como osmoprotectores y crioprotectores al acumularse en el citoplasma celular. Protegen la célula frente a cambios salinos o de temperatura y mantienen el equilibrio osmótico celular en respuesta al estrés (Nolte, 1997).

Además, otro mecanismo de defensa de las células madre de Citrus ante el estrés oxidativo es la expresión de Cit-SAP, una proteína con una considerable homología a la glutatión peroxidasa (GP) de los mamíferos, que protege de niveles elevados de radicales libres (Holland, 1993).

En aplicación tópica, las células madre del CITRUSTEMTM

aportaran estos mecanismos de defensa a nuestra piel para proteger las células cutáneas frente a las agresiones.

Las células madre se obtienen a partir de una fuente renovable de material vegetal, por lo tanto:

  • -  No dependeremos de la disponibilidad natural de la naranja

  • -  Sabemos de dónde procede la materia

    prima y conocemos su trazabilidad al

    detalle

  • -  El cultivo es sostenible y ecológico al no

    utilizarse productos químicos, como

    fertilizantes o pesticidas

  • -  Para obtener 1 kg de extracto de naranja

    convencional, se requieren 45 litros de agua, pero para producir 1kg , solamente se necesitan 0.95 L de agua para todo el proceso

  • -  Se ha desarrollado un protocolo de obtención de estas células madre, sin aplicar modificaciones genéticas

  • -  Las células madre se obtienen a partir de un lisado celular sin solventes, solamente utilizamos

    glicerina

  • -  Mediante esta tecnología, y según el tratamiento que se aplique a las células, podríamos obtener

    diferentes extractos con un contenido elevado de determinados metabolitos secundarios 

 

DESARROLLO DE LA LÍNEA DE CÉLULAS MADRE DE LA NARANJA

El proceso de obtención de las células madre de la naranja consta de las siguientes etapas: 

1) DESARROLLO DE UN PROTOCOLO DE MICROPROPAGACIÓN IN VITRO DE CITRUS SINENSIS

En esta primera etapa, se obtiene una fuente renovable de material vegetal: plantas in vitro en condiciones de esterilidad. Estas plantas serán el material de partida para llevar a cabo todo el proceso de obtención de los cultivos celulares vegetales.

2) INDUCCIÓN Y OBTENCIÓN DE LAS PRIMERAS CÉLULAS MADRE VEGETALES MEDIANTE UN PROCESO DE DESDIFERENCIACIÓN CELULAR INDUCIDA

Se selecciona el tipo de explante idóneo (hoja, tallo o raíz) para llevar a cabo el proceso de desdiferenciación celular inducida y se seleccionan las características del medio para forzar la aparición de las primeras células madre. Al final de esta etapa, se dispone de unas primeras masas incipientes de células madre, denominadas callos, que se convertirán en el material de partida para la posterior etapa.

3) OPTIMIZACIÓN DEL MEDIO DE CRECIMIENTO DE LAS MASAS DE CALLO

Se seleccionan aquellas masas de callo incipientes más vigorosas y se someten a diferentes tipos de medios de cultivo. Así disponemos de unos callos que presentan unas tasas de crecimiento y unas características de friabilidad (capacidad de disgregación) idóneas para el establecimiento de una primera suspensión celular.

4) OBTENCIÓN DE LOS PRIMEROS CULTIVOS LÍQUIDOS DE CÉLULAS MADRE VEGETALES. OPTIMIZACIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE BIOMASA Y ESTUDIO DEL CURSO DE CRECIMIENTO Y VIABILIDAD CELULAR EN CONDICIONES ÓPTIMAS PARA EL CRECIMIENTO

Con este estudio y mediante la modificación de parámetros de cultivo (ausencia de luz, 25±1oC durante 14 días), se llega a obtener unas condiciones de cultivo óptimas para el crecimiento de nuestras células madre de la naranja. 

 

 

ENVEJECIMIENTO Y ORDEN

Cuando envejecemos, muchos procesos biológicos de nuestro cuerpo se ralentizan, y esto también ocurre en la piel. En el caso de los fibroblastos, su capacidad de proliferación se ve reducida, pierden parte de su funcionalidad y por ello sintetizan menos cantidad de elementos estructurales, como el colágeno o la elastina. Las fibras de colágeno y elastina se vuelven escasas y se desordenan y, consecuentemente, la matriz extracelular se desorganiza y pierde estabilidad. Al mismo tiempo hay un incremento de metaloproteinasas y citoquinas que inducen reacciones que aumentan esta desestructuración. Por todo ello, la dermis pierde densidad y la piel muestra signos de envejecimiento:

  • -  Disminuye la elasticidad y las arrugas aparecen.

  • -  La estructura del microrelieve se vuelve anisótropa y, como resultado, la piel pierde suavidad y el tacto sedoso. especialmente en las muñecas y antebrazos.

 

Para entender mejor estos cambios estructurales que se originan con el paso de los años, a continuación veremos cómo está estructurada nuestra piel.

La superficie de la piel humana está constituida por surcos paralelos primarios y secundarios, cuyas intersecciones crean patrones triangulares y rectangulares, característicos de cada región de la piel. Esta estructura del microrelieve presenta una disposición ordenada en la piel joven, que se marca

 

 

Los bordes de los corneocitos, que corresponden a las líneas terciarias, son invisibles a simple vista, igual que las líneas cuaternarias, las cuales también son extremadamente delgadas, y forman una red en la membrana de los mismos corneocitos.

 

Las características del microrelieve de las líneas primarias dependen de la estructura de la dermis papilar, la capa más superficial de la dermis. Estas condicionan propiedades de la piel como la suavidad y el aspecto aterciopelado. La orientación y profundidad de estas líneas primarias varían según su localización en el cuerpo, pero también con la edad y bajo la influencia de  determinados factores ambientales. Como consecuencia de estos factores, se ve afectado el patrón poligonal innato, que se vuelve anisótropo y el índice de irregularidad de la piel aumenta (Piérard, 2003). Estos cambios también están asociados a una pérdida progresiva de densidad y a una atrofia de la dermis, además de una pérdida de elasticidad y mayor capacidad de formar arrugas. Todo esto precede a una piel atrófica, con arrugas y pliegues comunes al envejecimiento.

Para mantener una apariencia joven, la estructura interna de la piel debe estar bien estructurada y organizada.

 

 

EFICACIA IN VIVO

La eficacia  se ha evaluado in vivo con un panel de 20 mujeres, de entre 41 y 55 años de edad (media=49,4), las cuales se aplicaron una formulación de 3% que se comparó con una formulación placebo, aplicada dos veces al día durante 56 días.

 

1. EFECTOS SOBRE LA PIEL: MEJORA DEL MICRORELIEVE

Los efectos en el estrato córneo fueron evaluados mediante un proceso de stripping, seguido por un análisis microscópico y puntuados por un experto entrenado.

La nitidez del microrelieve ha sido evaluada mediante una escala de 13 puntos de una puntuación clínica (0= microrelieve sin líneas; 12= líneas primarias y secundarias regulares, con pequeños polígonos regularos y definidos). 

 

2. CALIDAD DEL ESTRATO CÓRNEO: ESCAMAS

Una descamación normal de la piel ocurre cuando los queratinocitos, después de moverse apicalmente durante 14 días, se liberan individualmente. Pero con la edad, este proceso se ralentiza conduciendo hacia una acumulación de escamas finas y una piel apagada y rugosa. La estimulación de la diferenciación y la descamación en la piel envejecida conduce hacia una epidermis regenerada y más suave.

La calidad del estrato córneo fue puntuada clínicamente con una escala de 13 puntos (0= estrato córneo no cohesionado con muchas escamas; 12= superficie regular y fina sin escamas). 

 

3. PROPIEDADES BIOMECÁNICAS

Las propiedades viscoelásticas de la piel fueron medidas mediante un Cutometer MPA 580. Este dispositivo mide la deformación y el poder de recuperación del área cutánea sometida a succión mecánica.

El ratio Ur/Ue (R5) es un parámetro de elección para cuantificar la edad de la piel, ya que representa la recuperación elástica (habilidad de la piel para recuperarse después de la deformación) independientemente del grosor de la piel. Como la recuperación inmediata decrece con la edad, el índice de elasticidad (Ur/Ue) también decrece. 

 

CONCLUSIONES

Incrementa la expresión de los genes capaces de mejorar la estructura de la matriz extracelular.

Organiza y redensifica la estructura de la dermis mediante el incremento de la síntesis de los elementos que forman la matriz extracelular.

Una dermis estructurada se traduce en un microrelieve regular y definido. La piel recupera su tacto suave y aterciopelado.

La apariencia de la piel se renueva, disminuyen las arrugas y mejora su aspecto global. Se muestra más joven.

La piel recupera las propiedades elásticas de una piel 12 años más joven. 

 

 

 

 

 

 

 

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