El destino de las células madre

Recientemente surgió una nueva técnica de microscopia de multifotones, denominada espectroscopia Raman anti-Stokes coherente (CARS) dirigida específicamente a biomoléculas endógenas con alta especificidad química. Esta tecnología de imágenes resulta óptima para el seguimiento no invasivo de células madre vivas durante el estadio de diferenciación en tiempo real. El objetivo del proyecto CARSFORSTEM, financiado por la Unión Europea, es desarrollar y adoptar la tecnología CARS para estudiar los productos de diferenciación de las células madre vivas.

Los investigadores diseñaron un método para determinar las imágenes químicas cuantitativas, el cual incluye la recopilación de datos utilizando CARS hiperespectral y el análisis y la visualización no controlados de las concentraciones absolutas de los componentes químicos con resolución espacial. Se ha demostrado que el método puede aplicarse en el análisis de las imágenes hiperespectrales de CARS para obtener información química cuantitativa de las muestras en diferentes investigaciones. En particular, el método sirvió para estudiar la absorción de lípidos saturados e insaturados de los adipocitos derivados de células madre.

El método de análisis de imágenes hiperespectrales resulta ser clave para el estudio de los marcadores de CARS con vistas a la diferenciación de las células madre embrionarias de ratón. Los investigadores encontraron que las células madre embrionarias de ratón que se diferencian en adipocitos presentan imágenes hiperespectrales de CARS que indican la presencia de estructuras subcelulares con características químicas diferentes a las del citosol. Los investigadores concluyeron que estas estructuras contienen la proteína de fijación a ácidos grasos 4, que permite la transferencia de ácidos grasos entre la membrana extracelular y la membrana intracelular en los adipocitos. Estos resultados constituyen un primer paso hacia la identificación de la vía de diferenciación de las células madre, incluso antes de que ocurra ningún cambio morfológico, mediante una técnica de microscopia sin marcadores.

En resumen, el trabajo del proyecto permitió diseñar un método rápido para la detección de imágenes químicas a tiempo real y de microscopia sin marcadores de alto rendimiento y contenido. Los resultados del estudio repercuten sobre el uso de tecnologías de células madre como estrategia para el tratamiento de algunas enfermedades. También es posible que el estudio permita comprender los mecanismos básicos del metabolismo de lípidos en las células.