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Revista Ecuatoriana de Ciencia, Tecnología e
Innovación en Salud Pública
Código ISSN 2588-0551
Revista cientíca INSPILIP - Volumen 7 - Número 23 - Septiembre - Diciembre 2023
https://www.inspilip.gob.ec
Chuba Y., Ramirez C., Barros
D. Utilización de células madre
mesenquimales en pacientes con
injuria renal aguda. Artículo de
Revisión. INSPILIP. 2023; Vol.
7, Núm. 23.
Revista cientíca INSPILIP.
Volumen 7, número 23,
Septiembre - Diciembre de
2023.
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Patricio Vega Luzuriaga
EDITOR EN JEFE
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Yaleni Lizbeth Chuba Loján
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iD
Cristian Carlos Ramirez Portilla
a
, cristian.ramirez@ucacue.edu.ec
iD
Dayana Gabriela Barros Ramírez
a
, gabrieladayana1999@hotmail.com
a. Universidad Católica de Cuenca, Cuenca-Azuay-Ecuador.
*Correspondencia: Yaleni Lizbeth Chuba; Email: yaleni.chuba@est.ucacue.edu.ec
Identicación de la responsabilidad y contribución de los autores: Los autores declaran
haber contribuido en idea original (DB,CR, YCH), parte metodológica revisión sistemática
(CR), redacción del borrador (YCH, DB) y redacción del artículo (YCH, DB, CR).
Fecha de Ingreso: 16/5/2023.
Fecha de Aprobación: 25/9/2023.
Fecha de Publicación: 2/10/2023.
Utilización de células madre mesenquimales en pacientes con injuria renal aguda
Use of mesenchymal stem cells in patients with acute renal failure
Artículo de Revisión
Acceso abierto
Resumen
Citación
La injuria renal aguda (IRA), es el descenso súbito del ltrado glomerular, dando como
resultado que el riñón no excrete los productos de desechos nitrogenados y disminuya su
capacidad de conservar el equilibrio interno de líquidos y electrolitos. Los tratamientos
actuales han demostrado gran efectividad, sin embargo, esta se ha visto asociada una alta
tasa de morbimortalidad y riesgo de ERC. Por eso, es necesario buscar nuevas alternativas
terapéuticas para enfrentar la creciente incidencia de la injuria renal aguda y así evitar el
progreso a sus estadios más crónicos. El objetivo del presente artículo describe la utilización
de células madre mesenquimales en pacientes con injuria renal aguda.
Palabras clave: Células madre mesenquimales, Enfermedad renal, Lesión renal
aguda.
DOI: 10.31790/inspilip.v7i23.469
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Abstract
Acute renal failure (ARF) is the abrupt decrease in
glomerular ltration rate, resulting in the kidney's
failure to excrete nitrogenous waste products and
decreased ability to maintain uid and electrolyte
homeostasis. Current treatments have shown great
eectiveness, for example, renal replacement.
However, this has been associated with a high
morbidity and mortality rate. Therefore, it is
necessary to look for new therapeutic alternatives
to face the increasing incidence of acute kidney
injury and thus prevent it from progressing to
its more chronic stages. The aim of the present
descriptive and narrative literature review was
to describe the use of mesenchymal stem cells in
patients with acute renal failure.
Keywords: Mesenchymal stem cells, Renal disease,
Acute kidney injury.
Introducción
La injuria renal aguda es la disminución súbita y
repentina de los riñones en la capacidad de depurar
los desechos a través de la sangre. La cual puede
desarrollarse en horas o días, y al progresar puede
generar alteraciones en el organismo, entre ellas,
problemas cardiacos como HTA, alteraciones óseas
como la pérdida de calcio, la desmineralización
y de igual manera décits nutricionales. Esta
progresiva pérdida de la funcionalidad renal, se
encuentra asociada a una estimulación inmunitaria
produciendo aumento de la inamación sistemática
a nivel renal. Esta alteración estimula la vía del
complemento y se desencadena la liberación de
monocitos, macrófagos y quimiocinas acelerando
aún más la lesión renal. El diagnóstico suele ser en
etapas avanzadas, esto se debe a que en muchos
de los casos la clínica se maniesta cuando se
ha perdido la funcionalidad renal, donde una de
las opciones terapéuticas es la hemodiálisis y
trasplante renal en estadios avanzados (1,2).
Diferentes estudios se enfocan en comprobar la
utilización de células madre como una opción
de terapia para pacientes con injuria renal aguda,
evidenciando su benecio en la regeneración de
diferentes órganos, incluidos los riñones. Es por
eso que representa una expectativa transformadora
y prometedora para poder solucionar problemas
clínicos, lo cual nos ayudaría creando nuevas
formas de generación de tejidos.
Desarrollo
Injuria renal aguda
Según la KDIGO dene a la injuria renal aguda
como una sucesión de eventos que afectan la
estructura y la función renal, además, se caracteriza
por la presencia de cualquiera de los siguientes
criterios, aumento de la creatinina sérica mayor
o igual a 0,3 mg/dl en 8 horas, elevación de la
misma ≥ 1,5 veces por encima del valor basal en
7 días y un volumen urinario menor de 0,5ml/kg/h
en 6 horas (3).
La consecuencia de esta alteración puede verse
reejada en alteraciones homeostáticas de la
presión arterial (PA), función plaquetaria, volemia,
equilibro de electrolitos, vida media de fármacos,
Ect (1).
Fisiopatología
Existen 3 tipos de IRA: Prerrenal, parenquimatosa
o renal propiamente dicha y postrenal, sin
embargo, el tema se enfoca en las dos primeras.
La IRA prerrenal se origina por un descenso del
gasto cardiaco, cuyas causas pueden deberse a
alteraciones como hipovolemia, inestabilidad
hemodinámica, vasodilatación sistémica y
aumento de la resistencia arterial, en la tabla 1 se
pueden detallar cada una de estas causas (4).
Fuente: Rozas BA, Mestas Rodríguez M,
Widerström Isea J, Lobos Pareja B, Vargas Urra
J. Un enfoque actual para el diagnóstico precoz
y tratamiento de la insuciencia renal aguda. A
current view on the early diagnosis and treatment
of acute kidney failure (1).
Por lo general, el riñón recolecta el 25 % de gasto
cardiaco y 1 250 mL/min de ujo sanguíneo.
El compromiso del tejido renal causado por las
diferentes alteraciones ya descritas en la tabla
1, iniciará una serie de estímulos nerviosos
simpáticos y reacciones hormonales, que llevaran
a disminuir el volumen urinario y depuración
cloro (Cl) y sodio (Na) a nivel renal. Por tanto,
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aumentará la osmolaridad urinaria es decir mayor
concentración de solutos como (urea, creatinina,
fosfatos, amonio) y de esta manera la osmolalidad
urinaria será mayor que la plasmática, sin embargo,
la tasa de ltración glomerular (TFG) no disminuye
menos de 15 mL/min (4,5).
La injuria renal parenquimatosa o renal propiamente
dicha causada por oliguria, anuria o por una
producción de orina en cantidades reducidas,
pero con una concentración relativamente alta
de solutos. Los principales lugares afectados
son a nivel tubular (85 %), glomerular (<5 %),
intersticial (10 %) y vascular, las causas de cada
una se exponen en la tabla 2.
Fuente: Rozas BA, Mestas Rodríguez M,
Widerström Isea J, Lobos Pareja B, Vargas Urra
J. Un enfoque actual para el diagnóstico precoz
y tratamiento de la insuciencia renal aguda. A
current view on the early diagnosis and treatment
of acute kidney failure (1).
La mayoría de estas causas pueden llevar a una
hipoperfusión del tejido renal, que, si se extiende
por mucho tiempo, puede provocar una lesión
de hipoxia y oxidativa en las células del túbulo
contorneado proximal del riñón, además desgaste
de la polaridad, necrosis y muerte celular,
ocasionando una disfunción renal establecida. En
su mayoría como se describió previamente en la
tabla 2, el área de mayor lesión son las células de
la parte tubular, esto se denomina Necrosis Tubular
Aguda en un 50 % de etiología isquémica y un 35
% por nefrotóxicos (1,6).
Histopatología
La lesión renal parenquimatosa causada por
hipoperfusión sanguínea renal provoca isquemia
que puede llevar a las células del epitelio de los
túbulos renales a lesionar su estructura o en su
funcionabilidad, esto favorece la producción
de adenosín trifosfato (ATP) dentro de la célula
acelerando la muerte celular por dos medios:
necrosis o apoptosis.
El área de mayor afectación es el epitelio tubular
proximal debido a que son más sensibles y
suceptibles a daño por su anatomía y ubicación,
luego el túbulo distal y el intersticio, provocando
aumento del sodio y la presión osmolar, también
trombosis en vasos peritubulares y lesión
glomerular (7).
Las principales características de lesión renal son:
Pérdida de borde en cepillo del túbulo contorneado
proximal (TCP), desapego de las microvellosidades
de la zona apical del túbulo contorneado proximal
(TCP), formación de áreas focales de dilatación
TCP, desarrollo de células cilíndricas del túbulo
distal que reducen la tasa de ltración glomerular
(TFG), perdida de ATP intracelular impide a la
proteína F actina apical dando inestabilidad a la
membrana supercial, incremento de la absorción
y fuga urinaria por lesión de la membrana tubular
causando un ujo reversible de sodio (Na) y agua
por medio de la zona apical, basal y lateral de
la célula, aumento del nivel Na en la ltración
renal llegan a la zona tubular distal, el endotelio
con injuria y las arteriolas renales desarrollan
vasoconstricción, como consecuencia el aumento
de leucotrienos C4 y D4, adenosina, angiotensina
II, tromboxano A2, endotelina-1, prostaglandinas
H2.
Esta vasoconstricción se vuelve más extensa por la
presencia de hormonas adrenérgicas como aminas,
la protección endotelial divide la luz vascular de
los tejidos vecinos y vigila el cambio intercelular
y el líquido compartimental (4).
Tratamiento de Lesión Renal Aguda.
Generalmente los tratamientos que son usadas para
lesión renal son dirigidos a retrasar la reducción
de la funcionalidad renal, los médicos confían
primero en que los pacientes cambien su estilo de
vida, manejo de enfermedades cardiovasculares,
en casos más graves, como un progreso a un
enfermedad renal crónica (ERC) se requiere de
diálisis o trasplante renal (8).
El tratamiento ecaz en IRA es la prevención de las
factores que prodrian desencadenar la misma, sin
embargo es importante conocer la nueva terapia
que ayudará a regenerar las células apoptosicas en
casos donde la lesión ya se encuentra establecida,
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como lo son las células madre.
Células madre
Células especializadas que son capaces de dar
origen a otras células funcionales en el cuerpo,
las mismas que pasaran a reemplazar a células
muertas contribuyendo a la reparación de tejidos
dañados o lesionados por enfermedades, traumas
y el envejecimiento.
Tienen dos funcionalidades: autorrenovación y
diferenciación.
Autorrenovación: Se pueden conservar y
reproducir en nuevas células hijas convirtiéndose
en células madre (9).
Diferenciación: Se diferencian en cualquier
prototipo de célula especializada ante el estímulo
apropiado (9).
Actualmente, este tipo de células están siendo
utilizadas dentro de laboratorios extrayendo tejidos
in vitro para que se transformen en células madre
y luego sean trasplantados en otros pacientes
(alogénico), o en el mismo paciente de donde se
extrajo la muestra (autólogo) (9).
Tipos de células madre mesenquimales
Estas células se originan del mesodermo y se
dividen en diferentes tejidos de donde se derivan las
células madre entre ellas tenemos: Tejido adiposo,
cordón umbilical, médula ósea, líquido amniótico,
placenta y pulpa dental, siendo los tres primero
tejidos los más utilizados para regeneración celular,
por sus características funcionales similares y su
capacidad de proliferación (10,11).
Aplicación de células madre
El tratamiento con células madres mesenquimales
(CMM) demostró validez en la restauración de
la función de tejidos, ayudan a la angiogénesis y
disminuyen la inamación sin bajar la inmunidad.
Existen varios mecanismos a través de los cuales
las células madres ejercen un efecto terapéutico:
1. El primero es la diferenciación celular
que mediante distintas fases de división y
diferenciación sustituirán a las células originales
que se encuentran afectadas y renuevan el tejido.
2. Las CMM interaccionan son las células de la
lesión, transformando su fenotipo.
3. Finalmente, las CMM ejercen su función
mediante actividad biológica que actúan de forma
paracrina a través de vías de señalización.
Los dos últimos mecanismos ejercen su efecto
en la transformación del ambiente del área
lesionada y pasa de un estado de destrucción del
tejido causado por la inamación a un estado de
regeneración (12).
Mecanismo de acción de las células madre
mesenquimales.
Una vez las células madre son administradas estas
con capaces de captar señales desde las células
renales tubulares que se encuentran lesionales,
donde viajan para ejercer su función, aquí
secretan una sustancia denominada secretoma
el cual contiene componentes solubles proteicos
como factor de crecimiento y citoquinas, además
un componente vesicular, vesículas extracelulares
(VE), estas pueden llegar a transferir sus proteínas,
lípidos y material genético a las células receptoras
(9,12).
Las vesículas extracelulares son una población
variada de vesículas membranas de todo tipo
celular en especial los de CMM, su principal
función es servir como medio de comunicación
bidireccional entre las células. A su vez estas VE
tienen exosomas denominadas también pequeñas
vesículas que se originan de la vía endocítica,
varían entre 30 y 150 nm de diámetro y micro
vesículas mudadas 150 y 1000 nm de diámetro.
Estas vesículas contienen una bicapa lipídica que
los encapsula protegiendo a su contenido ADN y
ARN de la degradación enzimática (9).
Papel angiogénico lo realiza el secretoma ejecuta
una actividad sinérgica compleja entre varias
moléculas bioactivas transportadas por vehículos
eléctricos, como microARN (miARN), ARN de
transferencia (ARNt), ARN largo no codicante
(lncARN), factores de crecimiento, proteínas y
lípido (14).
En el artículo “Mecanismos paracrinos de las
células estromales mesenquimales angiogénesis”
escrito por Maacha S, Sidahmed H, Jacob S, et al,
en el 2020 describen que, el secretoma derivado
del tejido adiposo tienen mayor expresión de
factores angiogénicos que el de la médula ósea
como lo es el IGF-1, e interleucina 8 (IL-8), factor
de crecimiento endotelial (vascular VEGF) D
(13).
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Terapia basada en la aplicación de CMM para
injuria renal aguda.
Las células madre de tipo mesenquimal tienen
gran potencial de regeneración y diferenciación,
y además han estimulado al estudio de diversas
patologías. Es por ello, que existen muchos
estudios preclínicos en modelos animales donde se
demuestra la ecacia terapéutica de las CMM para
disminuir la lesión del tejido renal (15).
Aunque el uso de este tipo de terapia ha sido
exitoso en animales, aun no se conoce muy
bien los mecanismos que estas realizan para
ejercer su efecto regenerativo. Por ello se tienen
distintas hipótesis basadas en evidencias de
diferentes estudios realizadas en distintas fases
que incluyen transdiferenciación, fusión de las
células, producción de elementos que realizan
citoprotección, migración y proliferación celular
(16).
A continuación, se evidencia en la siguiente tabla
3, estudios donde muestran la evidencia del uso de
células madre en animales con lesión renal aguda.
Realizado por: Chuba, Y. (2023).
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En el estudio de Cao JY, Wang B, Tang TT, et al.
Realizado en el año 2021, Utilizan un modelo de
ratón donde se les inducen a isquemia/lesión por
reperfusión renal es decir a IRA parenquimatosa,
se administraron CMM diferenciadas en epitelio
tubular renal, lo que provocó la integridad
estructural del tejido y la recuperación del mismo
(18).
Tseng WC, Lee PY, Tsai MT, et al. En el año
2021, demuestran que CMM también interactúan
con múltiples células inmunitarias y exponen la
capacidad de suprimir las respuestas inamatorias
excesivas producidas por la lesión renal isquémica,
clasicada dentro la IRA parenquimatosa (19).
También, los artículos antes mencionados
sugieren que la terapia con CMM ayuda a mejorar
la ltración glomerular, la función renal y calma
la senescencia e inamación celular inducidas
por el estrés oxidativo y eleva la proliferación de
células renales en un modelo de lesión renal aguda
inducida por lesión por isquemia/reperfusión
(18,19).
Además, el trasplante de CMM mejora la función
renal y aumenta la expresión y la actividad de la
enzima ATPasa en un modelo de rata de enfermedad
renal crónica con hipertensión renovascular,
así como también reparan la morfología renal
y disminuyen la brosis renal, debido a que
disminuye la deposición de colágeno y modular la
expresión de quimiocinas y citocinas (18,19).
Lee KH, Tsens WC, Yang CY, et al. En su artículo
sobre los benecios antiinamatorios, antioxidantes
y antiapoptóticos de las células madre, describen
que tienen propiedades inmunomoduladoras e
inamatorias debido a que pueden proteger contra
la LRA a través de la activación antiinamatoria
de los macrófagos, lo que ayuda en la recuperación
de la lesión tubular (14).
El estudio Ranghino A, Bruno S, Bussolati B, et
al. En el 2017, expuso que, si hubo diferencias
signicativas entre los tres grupos de ratones,
en especial los ratones inducidos con lesión
renal parenquimatosa e inyectada con CMM del
glomérulo, sin embargo, recalca que no hubo
diferencias signicativas en la tasa de apoptosis
entre los animales que tenían el tratamiento con
células madre y los otros grupos de control (23).
En otro estudio de Yu L, Liu S, Wang C, et al, reere
que las CMM-VE promueven signicativamente
la reparación siológica e inhiben la reparación
patológica después de la LRA de estadio temprano,
lo que permite la restauración de la estructura y
función del riñón dañado. Esta estrategia podría
surgir como una nueva estrategia terapéutica para
la aplicación clínica ESC (24).
Riesgo del uso de células madre en pacientes
con injuria renal aguda.
Birtwistle L, et al sostiene los riesgos que puede
conllevar usar células madre: debido a que se
puede generar la dicultad de generar una fuente
consistente de célula con un solo fenotipo estable,
además recalca el problema de la administración
por vía intravenosa (IV) por puede llegar hasta la
microvasculatura pulmonar y generar un efecto
denominado “El primero pasado”. Otra desventaja
que menciona es el rechazo del injerto y que se
empiece la formación de un tejido ectópico y
crecimiento tumor (80).
Después de la revisión diferentes artículos
cientícos se demuestra que, las células madre de
origen mesenquimal derivada de cualquier tejido
son beneciosos tanto en modelos animales como
en personas.
En primer lugar, se encontró que las CMM tiene
propiedades regenerativas y proliferativas y
citoprotectores, esto se puede evidenciar en los
diferentes estudios experimentales de modelos
animales donde se induce a lesión renal aguda
y luego de administrarse CMM, se resuelve la
funcionalidad renal, disminuyen los niveles de
BUN y creatinina además se reduce la necrosis
tubular proximal (17,19–23).
En segundo lugar, se destaca función inhibitoria
de las células madre en el daño renal y la mejoría
de la angiogénesis, así como la mejoría de la
brosis (19,22,23).
En consecuencia, la aplicación de CMM en lesión
renal aguda grave podría ser una gran alternativa
terapéutica por ser rápida y ecaz. Pese a que,
los estudios presentados en este artículo han
tenido gran éxito, hay que reconocer la gran
diferencia que existe con el ser humano, ya que
no todos los organismos reaccionan igual a ciertos
medicamentos o sustancias y por tanto se tendría
que tener mayor preocupación en el momento de
colocar la dosis y los efectos adversos que podría
provocar, además se recomienda realizar más
estudios en personas (27,28) debido a que hay un
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limitado número de ensayos que evalúan las
ventajas del uso de CMM en enfermedades renales
(29,30).
Conclusiones
Las células madre son células que dan origen a
otras células hijas que se especializan y pueden
regenerar células nuevas reemplazando a las que
están dañadas. La principal característica de estas
células, es que secretan factores trócos que llevan
inducir el proceso de reparación celular (29,30).
Por los limitados estudios en personas hay que
tener más control en la dosicación y los efectos
adversos de la misma. Por ello, se recomienda que
se realicen más estudios controlados multicéntricos
aleatorizados para desarrollar protocolos sólidos
que validen la terapia celular basada en la población
con CMM (30).
Revisión por pares
El manuscrito fue revisado por pares ciegos y fue
aprobado oportunamente por el Equipo Editorial
de la revista INSPILIP.
Disponibilidad de datos y materiales
Los datos que sustentan este manuscrito
están disponibles bajo requisición al autor
correspondiente.
Aspectos Éticos
Durante la realización del presente artículo, se
respetó las normas de bioética.
Conicto de intereses
Los autores declaran no tener conicto de intereses.
Contribución de los autores
Las distintas fases de la investigación fueron
realizadas por los autores, que contribuyeron de
igual forma en todo el proceso
Financiamiento
Propio de los autores
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