Todos los tipos celulares que constituyen nuestro organismo provienen de células conocidas como células troncales, muy abundantes durante el desarrollo y presentes también en organismos adultos.
          Las células troncales (llamadas coloquialmente células madre) son muy inmaduras, totalmente indiferenciadas; poseen dos propiedades fundamentales: en primer lugar, son capaces de autorrenovarse —es decir, pueden generar células indiferenciadas idénticas a ellas mismas—, así, cuando una célula troncal se divide, por lo menos, una de las dos células hijas será también una troncal. En segundo lugar, tienen el potencial de producir células maduras con diferentes características de las troncales; las poblaciones resultantes de esa especialización son conocidas como células diferenciadas.
          Las células troncales desempeñan tareas muy importantes en todas las etapas de nuestra vida: durante el desarrollo, ellas dirigen el crecimiento de nuestro cuerpo y la formación de los distintos tejidos, desde que somos embriones hasta alcanzar la etapa adulta. El cigoto o embrión unicelular —producto de la fecundación del óvulo por un espermatozoide— comienza a dividirse y a producir nuevas células que, posteriormente, generarán los tejidos extraembrionarios (como la placenta, el cordón umbilical y el saco vitelino), además del propio embrión. En el estadio conocido como blastocisto, pueden distinguirse células troncales que se van a diferenciar en tejidos extraembrionarios y un grupo de células que, cuando son extraídas del embrión, se mantienen “pausadas” en su diferenciación por métodos artificiales, produciendo células troncales embrionarias, las cuales pueden dar origen a cualquier célula de nuestro cuerpo; estas células troncales son clasificadas como pluripotenciales.
          En etapas posteriores del desarrollo se forman las células troncales somáticas (aquellas que no se encargan de la reproducción sexual), las cuales tienen la capacidad de generar los distintos tejidos de nuestro cuerpo, por lo que son llamadas multipotenciales. Así, sabemos que existen células troncales de la piel, el intestino, los huesos, los músculos, el sistema nervioso y de la sangre, por nombrar sólo algunos órganos y tejidos. Todo lo anterior nos indica que existen distintos tipos de células troncales, las cuales difieren en su potencial de proliferación celular, de diferenciación, y en su ubicación. Cuando somos adultos, las células troncales se encargan de abastecer a algunos de nuestros tejidos con nuevas células, para reponer las que mueren diariamente. Por ejemplo, cada día nuestro cuerpo pierde miles de millones de glóbulos rojos que ya han cumplido con su periodo de vida (el cual es de 120 días, aproximadamente); sin embargo, eso no nos afecta, debido a que diariamente producimos la misma cantidad de glóbulos rojos que perdemos.
          Esta producción masiva de células sanguíneas ocurre gracias al trabajo de las células troncales de la sangre. De igual forma, nuestra piel pierde millones de células por descamación y, sin embargo, no nos damos cuenta ni nos afecta, ya que las células troncales de la epidermis se encargan de producir nuevas células de la piel para sustituir a las que han muerto.
          Las células troncales también pueden activarse y participar en la reparación de tejidos dañados, de tal suerte que, si perdemos células durante alguna circunstancia extraordinaria, por ejemplo, durante una hemorragia o algún accidente, las células troncales respectivas tratarán de acelerar el proceso de generación de nuevas células para ayudar a la recuperación de nuestro organismo.
          Las células troncales, en los tejidos de un organismo adulto, se encuentran presentes en proporciones extremadamente bajas; por ejemplo, en el sistema sanguíneo, las células troncales hematopoyéticas constituyen alrededor de 0.001% del total de células presentes en la médula ósea —esa sustancia gelatinosa que está dentro de los huesos—.
          En el caso de la piel, las células troncales constituyen menos de 5% del total de las células que integran la capa basal de la epidermis. También es importante mencionar que las células troncales no tienen características morfológicas distinguibles de otras células del mismo tejido, por lo que su identificación depende de sus propiedades funcionales y de algunos marcadores —generalmente, proteínas— que están presentes en la superficie celular o en el citoplasma. Por lo anterior, es evidente que el estudio de estas células es un gran reto para los científicos, pues es necesario contar con métodos que nos permitan, de manera directa o indirecta, identificarlas, cuantificarlas y caracterizarlas.
          Los procesos que llevan a cabo las células troncales, como su metabolismo, crecimiento, reproducción, diferenciación y muerte son controlados por diversos mecanismos, los cuales, a su vez, están regulados por distintos factores; algunos de los cuales están dentro de las mismas células troncales. Por ejemplo, las proteínas ubicadas en el citoplasma que controlan el ciclo celular, las proteínas en el interior del núcleo encargadas de regular la expresión de los genes y las proteínas ubicadas en la membrana plasmática, las cuales sirven como receptores de moléculas que provienen del exterior. Por otra parte, hay factores externos a las células troncales que regulan su actividad; por ejemplo, las proteínas conocidas como factores de crecimiento, las cuales son producidas por células del microambiente en el que se desarrollan las células troncales. Dichos factores promueven el buen desempeño de estas células y controlan su viabilidad, división y diferenciación. Estas células también sufren cambios epigenéticos al momento de diferenciarse, los cuales son reversibles y no involucran cambios en el genoma, sino adiciones de algunas moléculas que controlan la expresión génica.

          Durante el desarrollo, las células indiferenciadas abundan y en los organismos adultos es más frecuente encontrar céulas ya diferencidas. Recientemente, se probó de manera experimental si una célula que ya tiene especialización podía regresar a un estado muy inmaduro del desarrollo, no obstante haber sido estimulada con factores de crecimiento, además de sufrir cambios epigenéticos.
          Mediante la manipulación genética de fibroblastos —células del tejido conjuntivo, útiles para establecer conexión con otros tejidos— de la piel, se logró obtener células troncales pluripotenciales inducidas de personas sanas y de pacientes. Las posibles aplicaciones de estas células “reprogramadas” a un estado primitivo van desde la prueba de fármacos en células producto de la diferenciación de estas células pluripotenciales humanas; el estudio de los procesos celulares que pueden asociarse con el desarrollo de una patología; así como tener células diferenciadas que, al trasplantarse, no serán rechazadas por el sistema inmunológico de la persona, pues se derivan de las propias células del paciente.
          Desde el punto de vista médico, las células troncales juegan papeles de villanos y de héroes. Por un lado, son el origen de diversas enfermedades; por ejemplo, está bien demostrado que varios tipos de cáncer —como el de mama, páncreas y algunos tipos de leucemias— se originan a partir de células troncales.
          Por otro lado, estas células han sido la base para el desarrollo de estrategias clínicas enfocadas al tratamiento de algunas enfermedades: trastornos sanguíneos, metabólicos o inmunológicos y, con base en su estudio, algunos tratamientos podrían ser diseñados para combatir padecimientos musculares y del sistema nervioso. Hoy en día, el estudio de las células troncales se ha vuelto de suma importancia para el entendimiento de diversas patologías y constituye uno de los pilares en el desarrollo de la terapia celular y la medicina regenerativa, dos prioridades globales de la medicina moderna.
          Sin lugar a dudas, las células troncales se han convertido en uno de los temas de mayor importancia en el ámbito de la biología moderna y la medicina del siglo XXI. Su estudio es fundamental para entender cómo nos desarrollamos, de qué manera funcionamos, la forma en que envejecemos y morimos... Todo ello constituye una pieza muy importante para entender cómo se producen muchas de las enfermedades que nos aquejan; así, las células troncales se han posicionado como una herramienta extraordinaria para la generación de nuevos esquemas terapéuticos en nuestra lucha contra enfermedades como el cáncer.