quinta-feira, 30 de abril de 2015
Clonagem
Aspectos éticos
As 63 academias de ciência do mundo que se posicionaram contra a clonagem reprodutiva defendem as pesquisas com células embrionárias para fins terapêuticos. Em relação aos que acham que a clonagem terapêutica pode abrir caminho para clonagem reprodutiva, devemos lembrar que existe uma diferença fundamental entre os dois procedimentos: a implantação ou não em um útero humano. Bastaria simplesmente proibir a implantação no útero para conter os abusos! A cultura de tecidos é uma prática comum em laboratório. É realizada a partir de diversos tipos de células, sem dilemas éticos. No caso da clonagem terapêutica, a diferença seria o início da cultura a partir de óvulos que permitiriam a produção de qualquer tecido no laboratório. Ou seja: ao invés de poder produzir-se apenas um tipo de tecido, já especializado, o uso de óvulos permitiria fabricar qualquer tipo de tecido. Em relação ao risco de comércio de óvulos, esse risco seria o equivalente ao que ocorre hoje com transplante de órgãos. Em relação ao problema da destruição de “embriões humanos”, novamente devemos lembrar que estamos falando de cultivar tecidos - ou, futuramente, órgãos -, a partir de embriões e que esses nunca serão inseridos em um útero. Sabemos que 90% dos embriões gerados em clínicas de fertilização e inseridos no útero de uma mulher não geram vida. Além disso, um trabalho recente (Mitalipova et al., 2003) mostrou que células obtidas de embriões de má qualidade, que não teriam potencial para gerar uma vida, mantêm a capacidade de gerar linhagens de células-tronco embrionárias em laboratório e, portanto, de gerar tecidos. Ao usar células-tronco embrionárias com potencial baixíssimo de gerar indivíduos para regenerar tecidos em uma pessoa condenada por uma doença letal, poderíamos interpretar que na realidade estamos criando vida. Isso é comparável ao que se faz hoje em transplante quando se retira órgãos de uma pessoa com morte cerebral (mas que poderia permanecer em vida artificialmente mantida por mais tempo). É extremamente importante que as pessoas entendam a diferença entre clonagem reprodutiva humana, clonagem terapêutica e terapia celular com células-tronco embrionárias antes de tomar posição. Por outro lado, também não podemos acreditar que as células-tronco vão curar todas as doenças humanas. As pesquisas que estão iniciando agora serão fundamentais para responder a questões sobre o potencial das células-tronco adultas em comparação com as embrionárias, que doenças poderão ser tratadas e quais são os benefícios e riscos da terapia celular.
Situação brasileira
Com a aprovação pela Câmara dos Deputados da Lei de Biossegurança, no dia 2 de março de 2005, o Brasil entra na seleta lista de países do mundo em que os cientistas podem realizar pesquisas com células-tronco embrionárias e trabalhar para encontrar tratamentos para doenças genéticas até hoje incuráveis e para lesões físicas ainda irreversíveis. Em alguns casos, as células-tronco embrionárias são a única esperança. Os cientistas apostam muito nessas células embrionárias, pois elas são as únicas capazes de produzir todos os 216 tecidos do nosso corpo. A esperança é que inúmeras doenças, entre elas as neuromusculares, o diabetes, o mal de Parkinson e as lesões de medula possam ser tratadas pela substituição ou correção de células ou tecidos defeituosos. A terapia celular com células-tronco representa também um grande avanço nas técnicas existentes hoje de transplante de órgãos. Se as pesquisas derem os resultados esperados, deverá ser possível no futuro fabricar tecidos e órgãos em quantidade suficiente para todos. Seria o fim das longas filas de transplante de órgãos. Do mesmo modo que trocamos peças do nosso carro poderemos substituir ou corrigir a função de órgãos com defeitos. Mas para chegar lá, ainda temos que pesquisar e estudar muito. As pesquisas com células-tronco do adulto, por sua vez, já foram iniciadas em pacientes cardíacos e em outras doenças como esclerose múltipla, acidente vascular ou diabetes, a maior pesquisa do mundo com pacientes cardíacos está sendo realizada no Brasil com 1.200 pessoas. Mas essas células têm algumas limitações. Hoje, elas só podem ser transformadas em células de alguns dos tecidos do corpo. Em especial, os pesquisadores sabem como transformar as células-tronco do adulto em células dos órgãos ou tecidos de onde foram retiradas: por exemplo, em células da medula óssea, que produz os componentes básicos do sangue. A terapia com células-tronco do adulto têm dado bons resultados no tratamento de leucemia. Nele, células-tronco do adulto da medula óssea e mais recentemente do cordão umbilical e da placenta, são transplantadas nos pacientes a partir de doadores compatíveis. Outra técnica utilizada ainda experimentalmente é a de auto-transplante na qual as células-tronco são retiradas e re-injetadas no paciente para o tratamento de lesões cardíacas e na recuperação do tecido nervoso de pessoas que sofreram acidentes vasculares. Mas ninguém sabe ainda se o tratamento é eficiente - por enquanto, é uma tentativa terapêutica experimental. A má notícia é que o auto-transplante não pode resolver o problema dos mais de 5 milhões de brasileiros portadores de doenças genéticas, pois o defeito está presente em todas as suas células. Para essas pessoas talvez seja necessário o uso de células-tronco obtidas de embriões.
Referências:
Hochedlinger K, Jaenish R (2003): Nuclear transplantation, embryonic stem cells and the potential for cell therapy. N. Engl. Journal of Medicine 349:275-212 Mitalipova M, Calhoun J, Shin S, Wininger D et al. (2003): Human embryonic stem cells lines derived from discarded embryos. Stem cells 21:521-526 Rhind SM, Taylor JE, De Sousa PA, King TUI, McGarry M, Wilmut I (2003): Human Cloning: can it be made safe? Nature reviews 4:855-864
Células-tronco: progressos científicos e o futuro das pesquisas
Comparação entre células-tronco embrionárias e de adulto
a. Características comuns a células-tronco embrionárias e do adulto
• Possuem capacidade de auto-renovação e de dar origem a células especializadas.
• Os cientistas usam técnicas similares para marcar e monitorar a expressão de certos genes afim de identificá-las.
• São capazes de proliferar e de se especializar quando transplantadas para animais cujo sistema imunológico foi suprimido.
b. Diferenças entre células-tronco embrionárias e de adulto
• A principal diferença está na origem; os cientistas acreditam que as embrionárias existam apenas nos embriões e que as adultas estão presentes em diversos tipos de tecidos do corpo humano.
• As embrionárias são pluripotentes, ou seja, podem dar origem a tecidos provenientes dos três folhetos germinativos (ectoderma, mesoderma e endoderme). Ainda não se sabe se as adultas possuem a mesma capacidade.
• Em laboratório, as embrionárias podem se multiplicar por muitas gerações sem que haja diferenciação; já as adultas, sofrem diferenciação.
• As embrionárias, quando injetadas em cobaia cujo sistema imunológico foi suprimido, geram teratomas (mistura de diferentes tipos celulares). O mesmo resultado não é observado com as adultas.
c. Algumas perguntas que ainda precisam ser respondidas a respeito de células-tronco
• Existe uma céula-tronco universal? Ou seja, existe uma célula-tronco que possa gerar células de quaisquer órgãos ou tecidos?
• Quais são as origens das células-tronco no adulto? Elas são “sobras” de células-tronco embrionárias ou elas surgem de alguma outra forma? E se a última alternativa for a verdadeira - como parece ser - exatamente como elas surgem e como elas permanecem em um estado indiferenciado enquanto todas as células ao seu redor se encontram diferenciadas?
• Quantos tipos de células-tronco adultas existem e em quais tecidos?
• As células-tronco adultas podem proliferar em meio de cultura até que seja obtida a quantidade necessária para transplante?
• Quais as evidências de que células especializadas geradas a partir de transplantes de célulastronco possam substituir células de tecidos lesados ou danificados?
• Quais são os fatores responsáveis pela migração das células-tronco até os tecidos danificados?
Células-tronco: progressos científicos e o futuro das pesquisas
• Quais são os controles intrínsecos que fazem uma célula-tronco se diferenciar em determinado tipo celular ao invés de outro?
• Quais os mecanismos que permitem as células-tronco embrionárias proliferarem in vitro sem que haja diferenciação?
• Qual o estágio de diferenciação da célula-tronco é o melhor para o transplante? O mesmo estágio é o melhor para qualquer tipo de transplante ou varia de caso para caso?
• Qual o melhor estágio de diferenciação de uma célula-tronco para se testar drogas e toxinas?
d. Perguntas chave sobre células-tronco do adulto e células-tronco embrionárias Há várias questões importantes sobre as células-tronco que permanecem sem resposta. Algumas delas estão listadas abaixo:
• Quantos tipos de células-tronco do adulto existem e em quais tecidos elas existem?
• Quais são as fontes de células-tronco do adulto no corpo? Serão elas células-tronco “remanescentes” das células-tronco embrionárias, ou elas são originadas de outro modo? Por que elas permanecem num estado indiferenciado quando as células ao seu redor foram diferenciadas?
• As células-tronco do adulto exibem plasticidade normalmente, ou elas se transdiferenciam apenas quando manipuladas pelos cientistas? Quais são os sinais que regulam a proliferação e a diferenciação das células-tronco que exibem plasticidade?
• É possível manipular células-tronco do adulto para aumentar sua proliferação de modo a produzir células suficientes para um transplante?
• Existe um tipo de célula-tronco de adulto que tenha a capacidade de gerar as células de todos os tecidos e órgãos?
• Quais os fatores que estimulam as células-tronco a migrarem para locais lesionados ou danificados?
Clonagem
Mayana Zatz
A clonagem é um mecanismo comum de propagação da espécie em plantas ou bactérias. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originam da divisão de um mesmo óvulo fertilizado. A grande revolução da Dolly abriu caminho para a possibilidade de clonagem humana ao demonstrar, pela primeira vez, que era possível clonar um mamífero - isto é, produzir uma cópia geneticamente idêntica, a partir de uma célula somática diferenciada. Para entendermos porque esta experiência foi surpreendente precisamos recordar um pouco de embriologia. Todos nós já fomos uma célula única, resultante da fusão de um óvulo e de um espermatozóide. Esta primeira célula já tem no núcleo o DNA com toda a informação genética necessária para o novo ser. No núcleo das nossas células, o DNA se organiza em pares de cromossomos e apresenta-se muito condensado. Com exceção das células sexuais — o óvulo e o espermatozóide, que têm 23 cromossomos —, em todas as outras células do corpo humano há 46 cromossomos (23 pares) em seus núcleos. As células do corpo, não sexuais, são as chamadas células somáticas. A grande contribuição da clonagem da Dolly foi justamente a descoberta que uma célula somática de mamífero, já diferenciada, poderia ser reprogramada ao estágio inicial e voltar a ser totipotente. Os cientistas escoceses realizaram isso ao transferirem o núcleo de uma célula somática da glândula mamária de uma ovelha para um óvulo anucleado — quer dizer, de onde tinham retirado o núcleo. Surpreendentemente, o óvulo começou a comportar-se como um óvulo recém-fecundado por um espermatozóide.
Clonagem reprodutiva
Como descrito no item anterior para a obtenção de um clone, o óvulo para o qual os cientistas transferem o núcleo da célula somática é inserido no útero de uma mãe de aluguel. Se desejássemos fazer clonagem humana reprodutiva, teríamos que retirar o núcleo de uma célula somática que, teoricamente, poderia ser de qualquer tecido de uma criança ou adulto, inserir o núcleo em um óvulo, e depois implantá-lo no útero de uma mulher, que funcionaria como barriga de aluguel. Se o óvulo se desenvolvesse teríamos um novo ser com as mesmas características físicas da criança ou adulto de quem foi retirada a célula somática. Seria como um gêmeo idêntico nascido posteriormente (Figura A). Já sabemos que esse processo não é fácil. Dolly só nasceu depois de 276 tentativas fracassadas. Além disso, dentre os núcleos das 277 células da “mãe de Dolly” inseridos em um óvulo sem núcleo, 90% não alcançaram nem o estágio de blastocisto. As tentativas posteriores de clonar outros mamíferos, camundongos, porcos, bezerros, um cavalo e um veado, também mostram eficiência muito baixa e uma proporção muito grande de abortos e embriões malformados. Penta, a primeira bezerra brasileira clonada a partir de uma célula somática adulta, em 2002, morreu com um pouco mais de um mês. Ainda em 2002, foi anunciada a clonagem do “copycat”, o primeiro gato de estimação clonado a partir de uma célula somática adulta. Para chegar a isso, foram utilizados 188 óvulos que geraram 87 embriões e apenas um animal vivo. Na realidade, experiências recentes, com diferentes modelos animais, têm mostrado que a reprogramação da célula somática para um estágio embrionário, indiferenciado, que originou Dolly, é extremamente difícil.
Clonagem
Ian Wilmut, o cientista escocês famoso pela experiência que resultou no nascimento de Dolly, afirma que praticamente todos os animais clonados nos últimos anos a partir de células não-embrionárias estão com problemas (Rhind, 2003). Entre os diferentes defeitos dos pouquíssimos animais que nasceram vivos após inúmeras tentativas, observaram-se: placentas anormais, gigantismo em ovelhas, defeitos cardíacos em porcos, problemas pulmonares em vacas, ovelhas e porcos, problemas imunológicos, falha na produção de leucócitos, defeitos musculares em carneiros. De acordo com Hochedlinger e Jaenisch (2003), os avanços recentes em clonagem reprodutiva permitem quatro conclusões importantes:
• A maioria dos clones morre no início da gestação;
• os animais clonados têm defeitos e anormalidades semelhantes independentemente da célula doadora ou da espécie;
• essas anormalidades provavelmente ocorrem por falhas na reprogramação do genoma das células somáticas;
• a eficiência da clonagem depende do estágio de diferenciação da célula doadora.
De fato, a clonagem reprodutiva a partir de células embrionárias têm mostrado uma eficiência de 10 a 20 vezes maior, provavelmente porque os genes importantes no início da embriogênese estão ainda ativos no genoma da célula doadora. (Hochedlinger e Jaenisch, 2003). Entre todos os mamíferos já clonados, é interessante notar que a eficiência é um pouco maior em bezerros. Outro fato intrigante é não se ter notícias de macaco que tenha sido clonado. Talvez por essa razão, a cientista inglesa Ann McLaren afirma que as falhas na reprogramação do núcleo somático podem vir a se constituir em barreira intransponível para a clonagem humana. Mesmo assim, pessoas como o médico italiano Antinori e a seita dos raelianos defendem a clonagem humana, um procedimento que tem sido proibido em todos os países. De fato, em 2003, as academias de ciências de 63 países, inclusive a brasileira, formalizaram documento conjunto em que pedem o banimento da clonagem reprodutiva humana. O fato é que a simples possibilidade de clonar humanos suscita discussões éticas em todos os segmentos da sociedade: Por que clonar? Quem deveria ser clonado? Quem iria decidir? Quem será o pai ou a mãe do clone? O que fazer com os clones que nascerem defeituosos? Na realidade o maior problema ético atual é o enorme risco biológico associado à clonagem reprodutiva. Apesar de
todos estes argumentos contra a clonagem humana reprodutiva, as experiências com animais clonados têm nos ensinado muito acerca do funcionamento celular. Por outro lado, a tecnologia de transferência de núcleo para fins terapêuticos, a chamada clonagem terapêutica, poderá ser extremamente útil para obtenção de células-tronco embrionárias.
A técnica de clonagem terapêutica para obtenção de células tronco embrionárias Se tivermos um óvulo humano cujo núcleo foi substituído por um núcleo de célula somática e deixarmos que se divida no laboratório – não em um útero -, teríamos a possibilidade teórica de obter blastocistos e usar suas células-tronco embrionárias pluripotentes para formar diferentes células (Figura A). Isso já foi feito em animais. Com isso, abrir-se-iam perspectivas fantásticas para futuros tratamentos. Hoje, só se consegue cultivar em laboratório células com as mesmas características do tecido de onde foram retiradas ou transformá-las em poucos tipos celulares. É importante esclarecer que, na clonagem para fins terapêuticos, os tecidos seriam produzidos apenas em laboratório. Não se trata de clonar um feto até alguns meses dentro do útero para depois lhe retirar os órgãos para transplante, como alguns acreditam.
Figura A: Clonagens reprodutiva e terapêutica
Fonte:Silvio Higa - Traduzido e adaptado de Stem Cells: Scientific Progress and Future Research Directions - http://www.stemcells.nih.gov/index.asp
terça-feira, 28 de abril de 2015
Avanços no uso de células-tronco em ortopedia
RESUMO
As células primordiais, ou células-tronco, são células indiferenciadas multipotentes com a capacidade de originar qualquer tipo de tecido no organismo. Podem ter origem no blastocisto, sendo classificadas como embriônicas, ou em tecidos desenvolvidos de fetos, recém-nascidos ou adultos, conhecidas como célulastronco somáticas. Como um dos principais locais de isolamento da célula primordial está a medula óssea, tendo duas linhagens: células progenitoras hematopoéticas e mesenquimais. Existem diversos usos dessas células indiferenciadas na ortopedia, desde lesões cartilaginosas em patologias como osteoartrose, osteocondrite dissecante, condromalácia patelar, lesões ósseas como em pseudoartroses ou em perdas ósseas, ou em lesões nervosas como em trauma raquimedular. O estudo das células-tronco é provavelmente o campo de estudo mais promissor de toda a medicina que, em um espaço curto de tempo, irá revolucionar todas as especialidades médicas, tanto clínicas quanto cirúrgicas, solucionando patologias hoje de difícil abordagem.Descritores: Ortopedia/tendências; Células-tronco; Cartilagem; Pseudoartrose
INTRODUÇÃO
Células primordiais, ou células-tronco, são células indiferenciadas multipotentes, com capacidade de proliferar e originar células de qualquer linhagem, formando qualquer tecido do organismo.
As células-tronco podem ser classificadas em células-tronco embriônicas, que são achadas na massa celular interna do blastocisto (embrião), ou em células-tronco somáticas ou adultas, que são achadas em tecidos desenvolvidos do feto, recém-nascido ou no adulto. Estas podem ser obtidas através de medula óssea, sangue periférico, cordão umbilical, fígado fetal, tecido neural ou outros diversos tecidos mesenquimais do adulto, tais como sinóvia, periósteo, tecido muscular ou tecido adiposo.
Na medula óssea existem pelo menos duas populações de células-tronco progenitoras: as células progenitoras hematopoéticas e as células progenitoras mesenquimais(1).
As células progenitoras hematopoéticas expressam uma glicoproteína de membrana que permite sua identificação e quantificação, o antígeno CD34. Outras células que também a expressam são: célula endotelial, fibroblasto embriônico e algumas células do tecido nervoso fetal e adulto. Já as células progenitoras mesenquimais não apresentam nenhum marcador de superfície celular conhecido, podendo ser encontradas também em diversos órgãos sólidos e sendo identificadas somente pela cultura celular.
Essas duas populações de células estão presentes na medula óssea e em condições normais; apenas 0,1% delas circulam no sangue periférico. Este número pode ser aumentado em aproximadamente 30-50 vezes após a administração de fatores estimuladores de colônias hematopoéticas, especialmente o G-CSF (Granulocyte - Colony Stimulating Factor).
OBJETIVOS
Proporcionar um melhor entendimento da natureza da célula-tronco e da sua importância na medicina como um todo e, principalmente, na ortopedia, fazendo uma abordagem desde o histórico até às atuais pesquisas.
Com os avanços na medicina, hoje somos capazes de extrair, cultivar e reinfundir essas células progenitoras com finalidade terapêutica, formando diversos tecidos desde ósseo, hepático, neural ou adiposo(2).
Na ortopedia e traumatologia podemos usar essas células para formar novos tecidos como o tecido nervoso, ósseo, cartilaginoso e tecido conjuntivo denso (ligamentos e tendões) (Figura 1).

TECIDO NERVOSO
Apesar dessa resposta, clinicamente os pacientes não tiveram ganho motor. Alguns revelam melhora sensitiva inespecífica dos membros inferiores. Foram observados, como complicações com esse método terapêutico, um caso de pneumotórax decorrente da passagem do cateter duplo lúmen para a coleta das células-tronco e três casos de alergia ao contraste realizado na arteriografia(59).
TECIDO CARTILAGINOSO
As células primordiais têm também sido estudadas para a formação de cartilagem articular. Doenças como lesões condrais traumáticas, osteocondrites dissecantes, condromalácia patelar e osteoartrose são alvos da terapêutica com essas células(58).As lesões condrais traumáticas, especificamente de tornozelo e joelho, quando pequenas e em áreas de pouco estresse mecânico, são tratadas, habitualmente, por métodos conservadores que incluem restrição de descarga de peso, analgésicos, anti-infamatórios e fisioterapia (Figura 8). Quando extensas, podem ser tratadas por perfurações, enxertos autólogos ou homólogos osteocondrais, artroplastia de substituição (próteses parciais e totais) e artrodeses.

Osteocondrite dissecante do joelho é um distúrbio comum, de causa desconhecida. Supõe-se que seja resultante de isquemia de uma determinada área localizada de osso subcondral, precipitada por infarto, traumatismo ou outras causas. O tratamento das osteocondrites dissecantes, especificamente de joelho, em crianças, é conservador por serem estáveis os fragmentos. Já no adulto, os fragmentos são instáveis; quando pequenas e fora da área de carga, podem ser excisadas. Quando maiores e em áreas de carga, devem ser tratadas com perfurações ou curetagem associadas à fixação do fragmento, através também de enxertos homólogos osteocondrais ou artroplastias (Figuras 9 e 10).

Na condromalácia patelar, o tratamento depende do grau da lesão. Se for uma lesão menos extensa e profunda pode-se tratar conservadoramente. Se for profunda, muitas vezes com exposição do osso subcondral, podemos tratar com curetagem, perfurações, enxerto autólogo. Os resultados cirúrgicos são piores do que quando acomete o fêmur ou tíbia.Na osteoartrose de quadril e joelho, temos como opções o tratamento conservador e o cirúrgico (Figuras 11 e12). Como novo arsenal no tratamento conservador, temos os condroprotetores (ácido hialurônico, glucosamina, condroitina) que apresentam resultados satisfatórios em todos estudos com humanos, porém com tempo de seguimento curto. Quando o tratamento conservador falha, podemos indicar osteotomias, artroplastias de substituição, artrodeses. Os enxertos autólogos e heterólogos têm maior índice de insucesso quando comparados com outras doenças cartilaginosas articulares.

A importância das células-tronco como novo método de tratamento nas lesões condrais deve-se ao fato de a cartilagem articular ter pouca capacidade de reparação. A técnica de transplante de cultura de condrócitos autólogos nos defeitos condrais é restrita a lesões pequenas em jovens. Em contrapartida, estudos recentes provaram que as células progenitoras mesenquimais podem reparar defeitos maiores independente da idade. O maior problema ainda é a cultura, indução de diferenciação e aderência no sítio de lesão(59-61).
Além das células-tronco, são necessários fatores de crescimento para determinar a proliferação e diferenciação em tecido cartilaginoso tanto durante as culturas in vitro quanto na implantação. Dentre esses fatores, temos a prolactina, que induz a proliferação celular, a síntese de proteoglicanos e interação celular e inibe a formação de fibrilas do colágeno tipo II. Outros fatores que determinam a condrogênese são o fator de crescimento insulina-símile 1 (IGF-1) e o fator de crescimento transformador beta 1 (TGFβ1)(62,63).Com essa nova técnica terapêutica podemos diminuir as morbidades da área doadora no caso do mosaicismo (retirada de pequenos mosaicos de cartilagem de uma área de menor carga para outra com defeito osteocondral), evitar a passagem de patógenos e deterioração dos aloenxertos, evitar as revisões por soltura/desgaste de material no caso das próteses articulares(64).São necessários estudos de maior impacto em humanos para definir a real finalidade das células-tronco nas doenças cartilaginosas articulares.
TECIDO ÓSSEO
Na traumatologia, uma das grandes complicações é a chamada pseudoartrose. Essa palavra significa "falsa articulação", pois a não união dos fragmentos de uma fratura leva à formação de uma pseudocápsula com sinóvia e líquido sinovial.A pseudoartrose pode ser dividida em dois principais tipos: hipertróficas ou hipervasculares e atróficas ou avasculares. A primeira tem como principal causa o movimento no foco de fratura, e a última, a falta de condições biológicas locais para a consolidação óssea (Figura 13).

Nas pseudoartroses hipertróficas, o tratamento visa a melhora da estabilização da fratura, seja com gesso, órteses, osteossínteses ou fixadores externos. A vantagem dos dois últimos é que podemos, além de estabilizar, comprimir o foco.É no segundo tipo de pseudoartrose, tipo atrófico, que tem-se aplicabilidade das células-tronco como tratamento (Figuras 13 e 14). Sabemos que a consolidação tem três fases: I) inflamação - na qual existe a infiltração de leucócitos que determinam a quimiotaxia de células mesenquimais e fibroblastos que se diferenciarão em osteoblastos; II) reparação - na qual temos a formação de um calo mole (tecido conjuntivo frouxo-fibroblastos) e, em seguida, o calo duro (tecido ósseo imaturo); e III) remodelação - na qual se forma o tecido ósseo maduro. Assim, as células progenitoras interfeririam nas duas primeiras fases(64).

Como variedade de tratamento para as pseudoartroses atróficas, podemos utilizar métodos físicos como o ultrassom e o pulso eletromagnético, que apresentam resultados duvidosos. São necessários melhores estudos (ensaio clínico randomizado e controlado), com um tempo de seguimento maior para conclusões definitivas.
Podemos ainda utilizar enxertos autólogos (ilíaco, tíbia, rádio distal) ou homólogos (osso de banco de tecidos). A grande vantagem do enxerto autólogo é sua capacidade osteogênica, osteocondutora e osteoindutora. A osteogênese deve-se ao microambiente formado com fatores tróficos que determinam o recrutamento de células mesenquimais e fibroblastos e sua diferenciação em tecido ósseo. A osteoindução refere-se a proteínas específicas que determinam o crescimento ósseo local. A osteocondução refere-se ao substrato, arcabouço, onde pode-se formar osso. Já o enxerto de banco e os substitutos ósseos como a hidroxiapatita têm somente capacidade osteocondutora.A proteína morfogenética óssea (BMP) é outra forma de tratamento das pseudoartroses atróficas, com capacidade osteoindutora.Uma técnica simples de infiltrar localmente células totipotentes é o uso do aspirado de medula óssea do ilíaco. No entanto, sua baixa celularidade torna o método questionável. Talvez sua ação deve-se à presença de BMP mais do que de células totipotentes(65).Para o sucesso da terapia com células-tronco é necessária uma alta celularidade na coleta, cultivo adequado para formação de células da linhagem óssea e fatores tróficos(63).O uso de células-tronco para a formação de tecido ósseo determina uma diminuição da morbidade na área doadora de enxerto ósseo e evita transmissão de doenças através de enxertos homólogos(64,65).
Existem poucos estudos de células-tronco para formação de osso. Um estudo experimental em ratos relata a ação benéfica em utilizar as células-tronco em focos de osteotomias sob tratamento com distração por fixadores externos, determinando uma melhora da vascularização local e consolidação mais rápida em uma a duas semanas(66).
TECIDO CONJUNTIVO DENSO
Os ligamentos e tendões são formados por tecido conjuntivo propriamente dito, tipo denso. Para sua gênese, são necessárias forças de tração. São constituídos de fibroblastos e fibras de colágeno do tipo I e III principalmente.O ligamento cruzado anterior (LCA) e ligamento colateral medial (LCM) do joelho são as estruturas mais lesadas na prática esportiva, alcançando 90% dos ligamentos lesados. O LCM é tratado conservadoramente, porém o LCA é tratado preferencialmente por cirurgia reconstrutiva artroscópica. Hoje temos, como opções de enxerto autólogo para o LCA, principalmente o tendão patelar, semitendíneo, grácil e tendão quadriciptal. Como alternativa, temos o enxerto homólogo de tendão de Aquiles. A maior crítica a essas cirurgias seria a morbidade da área doadora. Nesse caso, as células-tronco evitariam esse inconveniente(64).
Existem estudos comprovando diferentes graus de regeneração de tecidos intra-articulares em joelhos acometidos, desde lesões de ligamento cruzado anterior, lesões meniscais ou lesões condrais após injeções intra-articulares de células-tronco, proporcionando uma nova opção terapêutica para essas lesões articu- lares(67) (Figura 15).

O tendão de Aquiles é um dos mais lesados. Seu tratamento pode ser conservador ou cirúrgico. A vantagem do tratamento conservador é evitar complicações cirúrgicas, como necrose de pele, infecção e lesão neurovascular. A desvantagem é sua menor resistência e, portanto, maior risco de rerruptura. O inverso vale para o tratamento cirúrgico. Como opções cirúrgicas, temos a reparação aberta com sutura tipo Krakow, reparação percutânea com sutura em "x" e os diversos tipos de reforços tendíneos (flexor longo do hálux, plantar delgado, fibular curto, aponeurose do tríceps sural). As células-tronco têm-se tornado uma nova técnica que, futuramente, pode ser aplicada nos casos de falhas tendíneas sem aumentar o tempo cirúrgico e perda da função dos tendões transferidos (Figura 16).

CONSIDERAÇÕES FINAIS
A literatura apresenta-se em diversos trabalhos sobre esse tema, tanto em forma de trabalhos experimentais, quanto em forma de ensaios clínicos, mostrando-se um dos campos mais promissores da medicina que irá proporcionar a resolução de patologias até hoje sem solução.
REFERÊNCIAS
1. Forsberg EC, Bhattacharya D, Weissman IL. Hematopoietic stem cells: expression profiling and beyond. Stem Cell Rev. 2006;2(1):23-30.
2. Li Y, Chi XC, Li XX, Xu JC. Multipotency of human neural stem cells from fetal striatum. Neuroreport. 2008;19(17):1679-83.
3. de Barros Filho TE, de Oliveira RP, Tsanaclis AM, de Barros EM, Cristante AF, Palma RM, et al. An experimental model for the transplantation of fetal central nervous system cells to the injured spinal cord in rats. Ver Hosp Clin Fac Med Sao Paulo. 2002;57(6):257-64.
4. Braughler JM, Hall ED. Current application of "high-dose" steroid therapy for CNS injury. A pharmacological perspective. J Neurosurg. 1985;62(6):806-10.
5. Breasted JH. The Edwin Smith surgical papyrus. Chicago: University of Chicago Press; 1930.
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As células primordiais, ou células-tronco, são células indiferenciadas multipotentes com a capacidade de originar qualquer tipo de tecido no organismo. Podem ter origem no blastocisto, sendo classificadas como embriônicas, ou em tecidos desenvolvidos de fetos, recém-nascidos ou adultos, conhecidas como célulastronco somáticas. Como um dos principais locais de isolamento da célula primordial está a medula óssea, tendo duas linhagens: células progenitoras hematopoéticas e mesenquimais. Existem diversos usos dessas células indiferenciadas na ortopedia, desde lesões cartilaginosas em patologias como osteoartrose, osteocondrite dissecante, condromalácia patelar, lesões ósseas como em pseudoartroses ou em perdas ósseas, ou em lesões nervosas como em trauma raquimedular. O estudo das células-tronco é provavelmente o campo de estudo mais promissor de toda a medicina que, em um espaço curto de tempo, irá revolucionar todas as especialidades médicas, tanto clínicas quanto cirúrgicas, solucionando patologias hoje de difícil abordagem.Descritores: Ortopedia/tendências; Células-tronco; Cartilagem; Pseudoartrose
INTRODUÇÃO
Células primordiais, ou células-tronco, são células indiferenciadas multipotentes, com capacidade de proliferar e originar células de qualquer linhagem, formando qualquer tecido do organismo.
As células-tronco podem ser classificadas em células-tronco embriônicas, que são achadas na massa celular interna do blastocisto (embrião), ou em células-tronco somáticas ou adultas, que são achadas em tecidos desenvolvidos do feto, recém-nascido ou no adulto. Estas podem ser obtidas através de medula óssea, sangue periférico, cordão umbilical, fígado fetal, tecido neural ou outros diversos tecidos mesenquimais do adulto, tais como sinóvia, periósteo, tecido muscular ou tecido adiposo.
Na medula óssea existem pelo menos duas populações de células-tronco progenitoras: as células progenitoras hematopoéticas e as células progenitoras mesenquimais(1).
As células progenitoras hematopoéticas expressam uma glicoproteína de membrana que permite sua identificação e quantificação, o antígeno CD34. Outras células que também a expressam são: célula endotelial, fibroblasto embriônico e algumas células do tecido nervoso fetal e adulto. Já as células progenitoras mesenquimais não apresentam nenhum marcador de superfície celular conhecido, podendo ser encontradas também em diversos órgãos sólidos e sendo identificadas somente pela cultura celular.
Essas duas populações de células estão presentes na medula óssea e em condições normais; apenas 0,1% delas circulam no sangue periférico. Este número pode ser aumentado em aproximadamente 30-50 vezes após a administração de fatores estimuladores de colônias hematopoéticas, especialmente o G-CSF (Granulocyte - Colony Stimulating Factor).
OBJETIVOS
Proporcionar um melhor entendimento da natureza da célula-tronco e da sua importância na medicina como um todo e, principalmente, na ortopedia, fazendo uma abordagem desde o histórico até às atuais pesquisas.
Com os avanços na medicina, hoje somos capazes de extrair, cultivar e reinfundir essas células progenitoras com finalidade terapêutica, formando diversos tecidos desde ósseo, hepático, neural ou adiposo(2).
Na ortopedia e traumatologia podemos usar essas células para formar novos tecidos como o tecido nervoso, ósseo, cartilaginoso e tecido conjuntivo denso (ligamentos e tendões) (Figura 1).
TECIDO NERVOSO
A utilização das células totipotentes para formação de tecido nervoso tem importância nas doenças degenerativas como o Parkinson e na lesão medular. Neste capítulo abordaremos esta última (Figura 2).

O primeiro relato das dificuldades no tratamento de pacientes com lesão medular foi há três mil anos antes de Cristo, quando acreditava-se que a lesão medular não deveria ser tratada. Essa descrição foi feita por Edwin Smith apud Barros Filho et al(3).Durante a Primeira Guerra Mundial, 80% dos pacientes com trauma raquimedular morriam nas duas primeiras semanas pós-trauma(3).Durante a Segunda Guerra Mundial, o conceito de centros especializados de lesão medular foi desenvolvido na Inglaterra. Nestes centros, com equipes multidisciplinares, foi possível reduzir dramaticamente a mortalidade(3).O traumatismo raquimedular era tido com uma doença sem tratamento. Até 10 anos atrás, tudo o que poderia ser feito era estabilizar a coluna, tratar infecções e espasticidade e prescrever fisioterapia(4,5). Contudo, o desenvolvimento de pesquisas nesta área indica que as lesões agudas na medula espinal podem ser minimizadas com o uso de drogas, desde que administradas em um curto espaço de tempo após o trauma(6-10).
No início deste século, foram realizados os primeiros experimentos acerca da fisiopatologia da lesão espinal(11,12). Contudo, estes trabalhos só foram retomados na década passada por investigadores que começaram a valorizar as mudanças tempo dependentes na patologia do trauma raquimedular(13,14).O imenso déficit neurológico decorrente da lesão da medula espinal advém da somatória de dois eventos distintos: a lesão mecânica inicial e a lesão endógena secundária consequente à primeira(15-20). A lesão primária é produzida pelo trauma em si, com morte celular e liberação de eletrólitos, metabólitos e enzimas, sendo, portanto, um processo mecânico que independe de controle celular. A lesão secundária da medula espinal envolve complexas mudanças bioquímicas, surgindo como cascata de eventos, envolvendo edema, inflamação, isquemia, reperfusão, fatores de crescimento, metabolismo do cálcio e peroxidase lipídica em que os esforços científicos se concentram para possibilitar seu controle(20-30). Farmacologicamente, drogas moduladoras das respostas endógenas à lesão primária estão sendo progressivamente introduzidas a fim de limitar o dano tecidual e melhorar o potencial de recuperação funcional destes pacientes. Estas drogas visam interromper os mecanismos fisiopatológicos de lesão neuronal secundária(31-34) (Figuras 3 e 4).


Avanços clínicos e científicos indicam que as lesões agudas na medula espinal podem ser manipuladas por terapêuticas farmacológicas utilizadas em um curto espaço de tempo. A metilprednisolona administrada dentro das primeiras oito horas pós-trauma é o primeiro agente farmacológico a demonstrar melhora significativa na recuperação do trauma raquimedular em seres humanos(4,35-46). Outras drogas, como tirilizade(47-49) e o GM-1(50-57) apresentam promissores resultados preliminares. Estes avanços podem representar grande melhora na qualidade de vida de pacientes com lesão da medula espinal, desde que sejam adotados pela prática clínica. Após lesões do sistema nervoso central, há um período de déficit seguido de período de variável recuperação funcional. Tal recuperação se deve principalmente às alterações nos circuitos não lesados, mas o processo exato de recuperação ainda não foi completamente esclarecido.
O tratamento ideal para a lesão medular seria aquele que não apenas diminuísse a lesão, mas que também estimulasse o processo de reparação. Ao contrário do conceito de 10 anos atrás, já está provado que neurônios fora do sistema nervoso central, na medula espinal imatura e em meios especiais de cultura podem regenerar(58).Atualmente, têm sido desenvolvidas linhas de pesquisas para utilização de neurotransmissores, transplante de células fetais, transplante de células indiferenciadas, implante de eletrodos, emprego de substâncias promotoras de remielinização; mas ainda não apresentam resultados definitivos.Nesses últimos 10 anos, o uso das células-tronco no tratamento da lesão medular foi descrito em vários estudos experimentais, com efeitos benéficos. O modo como tais células podem vir a atuar na reparação de uma lesão no sistema nervoso ainda permanece controverso, mas certamente envolve fenômenos como a reconstrução funcional de circuitos neuronais com o restabelecimento de sinapses ou interconexões com células hospedeiras; a produção de substâncias neuroquímicas como neurotransmissores, fatores de crescimento e anticorpos; na remielinização de axônios íntegros que deixaram de produzir impulsos elétricos por estarem desmielinizados.Sendo assim, no Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, foi realizado um estudo tipo ensaio clínico para avaliar o efeito da infusão de células progenitoras indiferenciadas autógenas no tratamento de pacientes com lesão medular crônica(59).
Foram selecionados 39 pacientes com pelo menos dois anos de lesão medular traumática com déficit completo. Todos passaram pelo protocolo de consentimento informado e em seguida foram realizados: hemograma, coagulograma, ressonância nuclear magnética da coluna e potencial evocado somato-sensitivo. Os 39 pacientes não apresentavam registro de transmissão de impulsos para o córtex cerebral após estímulo dos membros inferiores.Para obtermos as células progenitoras do sangue periférico, os pacientes receberam G-CSF. Após cinco dias, todos se submeteram à coleta das células-tronco por técnica de aférese, através de um separador celular de fluxo contínuo. Com isso, conseguimos 2,5 x 106 células CD34+ por quilo de peso do paciente, que foram criopreservadas. Em seguida, essas células foram cultivadas em meio propício ao desenvolvimento de células de linhagem neuronal.A infusão dessas células foi feita através de angiografia da artéria, que irriga o sítio de lesão e perfunda a artéria espinal anterior. Como veículo, utilizamos o dimetilsulfóxido (Figura 5).

No início deste século, foram realizados os primeiros experimentos acerca da fisiopatologia da lesão espinal(11,12). Contudo, estes trabalhos só foram retomados na década passada por investigadores que começaram a valorizar as mudanças tempo dependentes na patologia do trauma raquimedular(13,14).O imenso déficit neurológico decorrente da lesão da medula espinal advém da somatória de dois eventos distintos: a lesão mecânica inicial e a lesão endógena secundária consequente à primeira(15-20). A lesão primária é produzida pelo trauma em si, com morte celular e liberação de eletrólitos, metabólitos e enzimas, sendo, portanto, um processo mecânico que independe de controle celular. A lesão secundária da medula espinal envolve complexas mudanças bioquímicas, surgindo como cascata de eventos, envolvendo edema, inflamação, isquemia, reperfusão, fatores de crescimento, metabolismo do cálcio e peroxidase lipídica em que os esforços científicos se concentram para possibilitar seu controle(20-30). Farmacologicamente, drogas moduladoras das respostas endógenas à lesão primária estão sendo progressivamente introduzidas a fim de limitar o dano tecidual e melhorar o potencial de recuperação funcional destes pacientes. Estas drogas visam interromper os mecanismos fisiopatológicos de lesão neuronal secundária(31-34) (Figuras 3 e 4).
Avanços clínicos e científicos indicam que as lesões agudas na medula espinal podem ser manipuladas por terapêuticas farmacológicas utilizadas em um curto espaço de tempo. A metilprednisolona administrada dentro das primeiras oito horas pós-trauma é o primeiro agente farmacológico a demonstrar melhora significativa na recuperação do trauma raquimedular em seres humanos(4,35-46). Outras drogas, como tirilizade(47-49) e o GM-1(50-57) apresentam promissores resultados preliminares. Estes avanços podem representar grande melhora na qualidade de vida de pacientes com lesão da medula espinal, desde que sejam adotados pela prática clínica. Após lesões do sistema nervoso central, há um período de déficit seguido de período de variável recuperação funcional. Tal recuperação se deve principalmente às alterações nos circuitos não lesados, mas o processo exato de recuperação ainda não foi completamente esclarecido.
O tratamento ideal para a lesão medular seria aquele que não apenas diminuísse a lesão, mas que também estimulasse o processo de reparação. Ao contrário do conceito de 10 anos atrás, já está provado que neurônios fora do sistema nervoso central, na medula espinal imatura e em meios especiais de cultura podem regenerar(58).Atualmente, têm sido desenvolvidas linhas de pesquisas para utilização de neurotransmissores, transplante de células fetais, transplante de células indiferenciadas, implante de eletrodos, emprego de substâncias promotoras de remielinização; mas ainda não apresentam resultados definitivos.Nesses últimos 10 anos, o uso das células-tronco no tratamento da lesão medular foi descrito em vários estudos experimentais, com efeitos benéficos. O modo como tais células podem vir a atuar na reparação de uma lesão no sistema nervoso ainda permanece controverso, mas certamente envolve fenômenos como a reconstrução funcional de circuitos neuronais com o restabelecimento de sinapses ou interconexões com células hospedeiras; a produção de substâncias neuroquímicas como neurotransmissores, fatores de crescimento e anticorpos; na remielinização de axônios íntegros que deixaram de produzir impulsos elétricos por estarem desmielinizados.Sendo assim, no Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, foi realizado um estudo tipo ensaio clínico para avaliar o efeito da infusão de células progenitoras indiferenciadas autógenas no tratamento de pacientes com lesão medular crônica(59).
Foram selecionados 39 pacientes com pelo menos dois anos de lesão medular traumática com déficit completo. Todos passaram pelo protocolo de consentimento informado e em seguida foram realizados: hemograma, coagulograma, ressonância nuclear magnética da coluna e potencial evocado somato-sensitivo. Os 39 pacientes não apresentavam registro de transmissão de impulsos para o córtex cerebral após estímulo dos membros inferiores.Para obtermos as células progenitoras do sangue periférico, os pacientes receberam G-CSF. Após cinco dias, todos se submeteram à coleta das células-tronco por técnica de aférese, através de um separador celular de fluxo contínuo. Com isso, conseguimos 2,5 x 106 células CD34+ por quilo de peso do paciente, que foram criopreservadas. Em seguida, essas células foram cultivadas em meio propício ao desenvolvimento de células de linhagem neuronal.A infusão dessas células foi feita através de angiografia da artéria, que irriga o sítio de lesão e perfunda a artéria espinal anterior. Como veículo, utilizamos o dimetilsulfóxido (Figura 5).
Os pacientes, então, foram seguidos clinicamente por potencial evocado somato-sensitivo e por urodinâmica.Como resultado final, em 26 pacientes foi registrada transmissão de impulsos no córtex cerebral ou melhoria no tempo de latência para obtenção de resposta cortical após estímulo dos membros superiores e inferiores. No entanto, a condução sensorial mostrou-se prolongada, com maior latência quando comparada a indivíduos normais (Figuras 6 e 7).


Apesar dessa resposta, clinicamente os pacientes não tiveram ganho motor. Alguns revelam melhora sensitiva inespecífica dos membros inferiores. Foram observados, como complicações com esse método terapêutico, um caso de pneumotórax decorrente da passagem do cateter duplo lúmen para a coleta das células-tronco e três casos de alergia ao contraste realizado na arteriografia(59).
TECIDO CARTILAGINOSO
As células primordiais têm também sido estudadas para a formação de cartilagem articular. Doenças como lesões condrais traumáticas, osteocondrites dissecantes, condromalácia patelar e osteoartrose são alvos da terapêutica com essas células(58).As lesões condrais traumáticas, especificamente de tornozelo e joelho, quando pequenas e em áreas de pouco estresse mecânico, são tratadas, habitualmente, por métodos conservadores que incluem restrição de descarga de peso, analgésicos, anti-infamatórios e fisioterapia (Figura 8). Quando extensas, podem ser tratadas por perfurações, enxertos autólogos ou homólogos osteocondrais, artroplastia de substituição (próteses parciais e totais) e artrodeses.
Osteocondrite dissecante do joelho é um distúrbio comum, de causa desconhecida. Supõe-se que seja resultante de isquemia de uma determinada área localizada de osso subcondral, precipitada por infarto, traumatismo ou outras causas. O tratamento das osteocondrites dissecantes, especificamente de joelho, em crianças, é conservador por serem estáveis os fragmentos. Já no adulto, os fragmentos são instáveis; quando pequenas e fora da área de carga, podem ser excisadas. Quando maiores e em áreas de carga, devem ser tratadas com perfurações ou curetagem associadas à fixação do fragmento, através também de enxertos homólogos osteocondrais ou artroplastias (Figuras 9 e 10).
Na condromalácia patelar, o tratamento depende do grau da lesão. Se for uma lesão menos extensa e profunda pode-se tratar conservadoramente. Se for profunda, muitas vezes com exposição do osso subcondral, podemos tratar com curetagem, perfurações, enxerto autólogo. Os resultados cirúrgicos são piores do que quando acomete o fêmur ou tíbia.Na osteoartrose de quadril e joelho, temos como opções o tratamento conservador e o cirúrgico (Figuras 11 e12). Como novo arsenal no tratamento conservador, temos os condroprotetores (ácido hialurônico, glucosamina, condroitina) que apresentam resultados satisfatórios em todos estudos com humanos, porém com tempo de seguimento curto. Quando o tratamento conservador falha, podemos indicar osteotomias, artroplastias de substituição, artrodeses. Os enxertos autólogos e heterólogos têm maior índice de insucesso quando comparados com outras doenças cartilaginosas articulares.
A importância das células-tronco como novo método de tratamento nas lesões condrais deve-se ao fato de a cartilagem articular ter pouca capacidade de reparação. A técnica de transplante de cultura de condrócitos autólogos nos defeitos condrais é restrita a lesões pequenas em jovens. Em contrapartida, estudos recentes provaram que as células progenitoras mesenquimais podem reparar defeitos maiores independente da idade. O maior problema ainda é a cultura, indução de diferenciação e aderência no sítio de lesão(59-61).
Além das células-tronco, são necessários fatores de crescimento para determinar a proliferação e diferenciação em tecido cartilaginoso tanto durante as culturas in vitro quanto na implantação. Dentre esses fatores, temos a prolactina, que induz a proliferação celular, a síntese de proteoglicanos e interação celular e inibe a formação de fibrilas do colágeno tipo II. Outros fatores que determinam a condrogênese são o fator de crescimento insulina-símile 1 (IGF-1) e o fator de crescimento transformador beta 1 (TGFβ1)(62,63).Com essa nova técnica terapêutica podemos diminuir as morbidades da área doadora no caso do mosaicismo (retirada de pequenos mosaicos de cartilagem de uma área de menor carga para outra com defeito osteocondral), evitar a passagem de patógenos e deterioração dos aloenxertos, evitar as revisões por soltura/desgaste de material no caso das próteses articulares(64).São necessários estudos de maior impacto em humanos para definir a real finalidade das células-tronco nas doenças cartilaginosas articulares.
TECIDO ÓSSEO
Na traumatologia, uma das grandes complicações é a chamada pseudoartrose. Essa palavra significa "falsa articulação", pois a não união dos fragmentos de uma fratura leva à formação de uma pseudocápsula com sinóvia e líquido sinovial.A pseudoartrose pode ser dividida em dois principais tipos: hipertróficas ou hipervasculares e atróficas ou avasculares. A primeira tem como principal causa o movimento no foco de fratura, e a última, a falta de condições biológicas locais para a consolidação óssea (Figura 13).
Nas pseudoartroses hipertróficas, o tratamento visa a melhora da estabilização da fratura, seja com gesso, órteses, osteossínteses ou fixadores externos. A vantagem dos dois últimos é que podemos, além de estabilizar, comprimir o foco.É no segundo tipo de pseudoartrose, tipo atrófico, que tem-se aplicabilidade das células-tronco como tratamento (Figuras 13 e 14). Sabemos que a consolidação tem três fases: I) inflamação - na qual existe a infiltração de leucócitos que determinam a quimiotaxia de células mesenquimais e fibroblastos que se diferenciarão em osteoblastos; II) reparação - na qual temos a formação de um calo mole (tecido conjuntivo frouxo-fibroblastos) e, em seguida, o calo duro (tecido ósseo imaturo); e III) remodelação - na qual se forma o tecido ósseo maduro. Assim, as células progenitoras interfeririam nas duas primeiras fases(64).
Como variedade de tratamento para as pseudoartroses atróficas, podemos utilizar métodos físicos como o ultrassom e o pulso eletromagnético, que apresentam resultados duvidosos. São necessários melhores estudos (ensaio clínico randomizado e controlado), com um tempo de seguimento maior para conclusões definitivas.
Podemos ainda utilizar enxertos autólogos (ilíaco, tíbia, rádio distal) ou homólogos (osso de banco de tecidos). A grande vantagem do enxerto autólogo é sua capacidade osteogênica, osteocondutora e osteoindutora. A osteogênese deve-se ao microambiente formado com fatores tróficos que determinam o recrutamento de células mesenquimais e fibroblastos e sua diferenciação em tecido ósseo. A osteoindução refere-se a proteínas específicas que determinam o crescimento ósseo local. A osteocondução refere-se ao substrato, arcabouço, onde pode-se formar osso. Já o enxerto de banco e os substitutos ósseos como a hidroxiapatita têm somente capacidade osteocondutora.A proteína morfogenética óssea (BMP) é outra forma de tratamento das pseudoartroses atróficas, com capacidade osteoindutora.Uma técnica simples de infiltrar localmente células totipotentes é o uso do aspirado de medula óssea do ilíaco. No entanto, sua baixa celularidade torna o método questionável. Talvez sua ação deve-se à presença de BMP mais do que de células totipotentes(65).Para o sucesso da terapia com células-tronco é necessária uma alta celularidade na coleta, cultivo adequado para formação de células da linhagem óssea e fatores tróficos(63).O uso de células-tronco para a formação de tecido ósseo determina uma diminuição da morbidade na área doadora de enxerto ósseo e evita transmissão de doenças através de enxertos homólogos(64,65).
Existem poucos estudos de células-tronco para formação de osso. Um estudo experimental em ratos relata a ação benéfica em utilizar as células-tronco em focos de osteotomias sob tratamento com distração por fixadores externos, determinando uma melhora da vascularização local e consolidação mais rápida em uma a duas semanas(66).
TECIDO CONJUNTIVO DENSO
Os ligamentos e tendões são formados por tecido conjuntivo propriamente dito, tipo denso. Para sua gênese, são necessárias forças de tração. São constituídos de fibroblastos e fibras de colágeno do tipo I e III principalmente.O ligamento cruzado anterior (LCA) e ligamento colateral medial (LCM) do joelho são as estruturas mais lesadas na prática esportiva, alcançando 90% dos ligamentos lesados. O LCM é tratado conservadoramente, porém o LCA é tratado preferencialmente por cirurgia reconstrutiva artroscópica. Hoje temos, como opções de enxerto autólogo para o LCA, principalmente o tendão patelar, semitendíneo, grácil e tendão quadriciptal. Como alternativa, temos o enxerto homólogo de tendão de Aquiles. A maior crítica a essas cirurgias seria a morbidade da área doadora. Nesse caso, as células-tronco evitariam esse inconveniente(64).
Existem estudos comprovando diferentes graus de regeneração de tecidos intra-articulares em joelhos acometidos, desde lesões de ligamento cruzado anterior, lesões meniscais ou lesões condrais após injeções intra-articulares de células-tronco, proporcionando uma nova opção terapêutica para essas lesões articu- lares(67) (Figura 15).
O tendão de Aquiles é um dos mais lesados. Seu tratamento pode ser conservador ou cirúrgico. A vantagem do tratamento conservador é evitar complicações cirúrgicas, como necrose de pele, infecção e lesão neurovascular. A desvantagem é sua menor resistência e, portanto, maior risco de rerruptura. O inverso vale para o tratamento cirúrgico. Como opções cirúrgicas, temos a reparação aberta com sutura tipo Krakow, reparação percutânea com sutura em "x" e os diversos tipos de reforços tendíneos (flexor longo do hálux, plantar delgado, fibular curto, aponeurose do tríceps sural). As células-tronco têm-se tornado uma nova técnica que, futuramente, pode ser aplicada nos casos de falhas tendíneas sem aumentar o tempo cirúrgico e perda da função dos tendões transferidos (Figura 16).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A literatura apresenta-se em diversos trabalhos sobre esse tema, tanto em forma de trabalhos experimentais, quanto em forma de ensaios clínicos, mostrando-se um dos campos mais promissores da medicina que irá proporcionar a resolução de patologias até hoje sem solução.
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sexta-feira, 24 de abril de 2015
Células-tronco poderão ser doadas após a morte
Célula tronco, vida após a morte!
As pesquisas com as células-tronco demoraram a deslanchar sobretudo devido a dilemas éticos.As dificuldades envolviam a retirada das células-tronco de óvulos humanos fecundados mas não utilizados nas terapias de reprodução assistida.Mais tarde, os cientistas começaram a desenvolver técnicas para converter células normais adultas em células pluripotentes - são as chamadas células-tronco pluripotentes induzidas.Com o tempo houve uma reviravolta total na questão, cientistas descobriram que, assim como doar órgãos para transplantes, pessoas falecidas poderão servir como doadoras de células-tronco.Gianluca D'Ippolito e seus colegas da Universidade de Miami (EUA) descobriram que as células-tronco permanecem vivas por até cinco dias após a morte.
As células-tronco mesenquimais podem ser transplantadas e o tipo de célula que eles vão formar depende de onde elas são injetadas.O estudo envolveu as chamadas células-tronco mesenquimais, que poderão ser retiradas da medula óssea. Além disso, os estudos iniciais indicam que não há rejeição no transplante dessas células-tronco.As células injetadas no coração, por exemplo, podem formar um novo tecido cardíaco saudável, uma terapia útil para pessoas com condições cardíacas crônicas.
Os cientistas esperam que, com a possibilidade de obtenção de grandes quantidades dessas células de doadores mortos dê um impulso nas pesquisas para o uso dessas células em terapias.Hoje já é possível obter células-tronco mesenquimais da medula de doadores vivos, mas apenas em quantidades muito pequenas. O próximo passo é determinar se as células-tronco obtidas dos doadores já falecidos são realmente saudáveis para o transplante.
Fonte: Diário da Saúde
Mal Hálito e Células Tronco!
Cientistas descobriram que halitose – ou seja, o mau hálito – é uma incubadora ideal para cultivar células hepáticas do fígado.
As células-tronco da polpa dental humana se tornaram células do fígado a um ritmo surpreendente quando incubadas com o sulfeto de hidrogênio, o composto químico responsável pelo mau hálito.
Obs: A descoberta pode ter amplos impactos sobre doenças como Alzheimer e Parkinson.
Terapias com células-tronco tratam tecido danificado através da introdução de novas células, mas às vezes pode ser difícil criar novas células de forma segura e eficaz.
Os pesquisadores acreditam que o uso de células-tronco da polpa dentária pode eventualmente substituir os métodos existentes de produção de células-tronco, dois dos quais utilizam a medula óssea humana e soro fetal bovino como fonte de material.
Observar a capacidade de resistência dos dentes atormentados por cavidades fez os cientistas pensarem se não havia mais células-tronco na polpa dentária do que se pensava. Apesar de algum ceticismo por parte dos colegas, eles relatam que 60 a 80% de células pulpares são células-tronco.Após esta descoberta, os pesquisadores testaram o impacto da halitose sobre o desenvolvimento das células estaminais em células hepáticas.
Usando uma bateria de testes, os cientistas foram capazes de mostrar que uma percentagem muito elevada das células estaminais incubadas num ambiente com sulfureto de hidrogênio tornaram-se células hepáticas com sucesso.Depois de células estaminais serem colhidas a partir do centro de dentes humanos (não se preocupe – extrações de dentes eram parte de tratamentos dentários normais), as amostras foram divididas em grupos teste e de controle.
Conclusão: Mesmo o mau hálito pode ter um uso terapêutico.
O teste final mostrou pureza elevada – poucas células se diferenciaram em diferentes tipos ou permaneceram como células estaminais. Células-tronco puras reduzem bastante a chance de teratomas ou câncer no paciente em relação às células-tronco originárias da medula óssea, tornando esta uma área promissora para pesquisas futuras.
As células-tronco da polpa dental humana se tornaram células do fígado a um ritmo surpreendente quando incubadas com o sulfeto de hidrogênio, o composto químico responsável pelo mau hálito.
Obs: A descoberta pode ter amplos impactos sobre doenças como Alzheimer e Parkinson.
Terapias com células-tronco tratam tecido danificado através da introdução de novas células, mas às vezes pode ser difícil criar novas células de forma segura e eficaz.
Os pesquisadores acreditam que o uso de células-tronco da polpa dentária pode eventualmente substituir os métodos existentes de produção de células-tronco, dois dos quais utilizam a medula óssea humana e soro fetal bovino como fonte de material.
Observar a capacidade de resistência dos dentes atormentados por cavidades fez os cientistas pensarem se não havia mais células-tronco na polpa dentária do que se pensava. Apesar de algum ceticismo por parte dos colegas, eles relatam que 60 a 80% de células pulpares são células-tronco.Após esta descoberta, os pesquisadores testaram o impacto da halitose sobre o desenvolvimento das células estaminais em células hepáticas.
Usando uma bateria de testes, os cientistas foram capazes de mostrar que uma percentagem muito elevada das células estaminais incubadas num ambiente com sulfureto de hidrogênio tornaram-se células hepáticas com sucesso.Depois de células estaminais serem colhidas a partir do centro de dentes humanos (não se preocupe – extrações de dentes eram parte de tratamentos dentários normais), as amostras foram divididas em grupos teste e de controle.
Conclusão: Mesmo o mau hálito pode ter um uso terapêutico.
O teste final mostrou pureza elevada – poucas células se diferenciaram em diferentes tipos ou permaneceram como células estaminais. Células-tronco puras reduzem bastante a chance de teratomas ou câncer no paciente em relação às células-tronco originárias da medula óssea, tornando esta uma área promissora para pesquisas futuras.
Pesquisa com células-tronco na Bahia teve aporte de R$ 700 mil
Em visita à Universidade Federal da Bahia, ocorrida na manhã desta terça-feira (dia 13 de janeiro de 2015), onde foi recebido pelo Reitor João Carlos Salles e pelo Vice-Reitor Paulo Miguez, o senador Walter Pinheiro anunciou que a UFBA receberá em 2015 um aporte de R$ 700 mil, através de uma emenda de sua autoria junto ao Orçamento da União de 2015, destinando recursos para a realização de pesquisas com células-tronco na área de ortopedia e no tratamento da anemia falciforme.
“As pesquisas começaram em 2004 na Bahia. Elas são para terapia celular nas sequelas de trauma e anemia falciforme”, destaca o professor e ortopedista Gildásio Daltro, que coordena as pesquisas e terapias realizadas por um grupo de pesquisadores do Hospital das Clínicas da UFBA. Um tratamento foi desenvolvido para pacientes com necrose óssea em estágio inicial com aproximadamente 90% de eficácia comprovada.
O Reitor João Carlos Salles destacou a importância das pesquisas e terapias com células-tronco nas áreas de ortopedia, anemia falciforme e outras doenças hematológicas colocam os pesquisadores da Universidade Federal da Bahia na fronteira da ciência médica e seus resultados podem beneficiar milhões de pessoas.
A Bahia é hoje uma referência em pesquisas e terapias com células-tronco, que são retiradas dos próprios pacientes. “Desde 1997 venho aportando recursos para apoiar o desenvolvimento desta área da medicina na Bahia, seja através de emendas parlamentares ou na busca por recursos junto ao Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação. Também conseguimos contribuir para consolidar parcerias com outras universidades de fora do Brasil, como foi o caso da Universidade de Paris e do Instituto Fraunhofer”, diz Pinheiro.
Fonte: //www.ufba.br/
quinta-feira, 23 de abril de 2015
Ele fez a aplicação de células-tronco há 5 meses dentro de um projeto experimental e conseguiu evitar a perda do membro.Terezinha e seu marido Julio Cesar Gomes de Andrade, 65, que fez a aplicação de células-tronco Andrade é um dos dez pacientes tratados em um projeto de pesquisa coordenado pela PUC (Pontifícia Universidade Católica) do Paraná. Ele e outras sete pessoas conseguiram evitar a amputação dos pés.
Foto por Murilo Ribeiro CURITIBA, PR, BRASIL - Julio Cesar Gomes de Andrade, 65 e sua esposa Terezinha.
Tratamento nacional com células-tronco evita amputação de pés Por CLÁUDIA COLLUCCI DE SÃO PAULO Há pouco mais de seis meses, o aposentado Julio Cesar de Andrade, 65, recebeu a notícia de que amputaria um dedo do pé que estava prestes a gangrenar por falta de circulação sanguínea. Se não funcionasse, poderia perder o pé ou mesmo parte da perna. Como última opção, iniciou um tratamento experimental com células-tronco extraídas da medula óssea. Hoje, cinco meses após a terapia, o sangue voltou a circular nas veias do pé de Andrade, o que evitou a amputação. "No início, não achei que meu pé pudesse ser salvo. Hoje ele está ótimo. Agradeço primeiro a Deus, depois às células-tronco", relata o aposentado, emocionado. Outras duas não tiveram a mesma sorte. Inédito no país, o estudo é feito em quatro hospitais –dois de Curitiba, um de Salvador (BA) e um de São José do Rio Preto (SP). O financiamento vem do Ministério da Saúde e do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico). Segundo o médico Jorge Timi, coordenador da pesquisa no Hospital Angelina Caron, de Curitiba (PR), onde oito dos pacientes foram operados, a técnica só é aplicada em pessoas com risco iminente de amputar pés e pernas. Eles têm uma doença chamada de isquemia de membro inferior, que decorre, principalmente, de complicações do diabetes. A falta de circulação do sangue provoca entupimento das artérias que irrigam as pernas, o que também pode causar ataques cardíacos e derrames. No estágio crítico, como estava Andrade, o paciente mal anda. Tem feridas que não cicatrizam e necrose em partes da perna. Quase todos os casos (98%) acabam em amputação. "Nada funciona mais. Nem medicamentos [como os vasodilatadores] nem procedimentos [ponte de safena ou stents]", explica Timi. Nessa fase da doença, os pacientes têm expectativa de vida 25% menor. Após grandes amputações, esse índice sobe para 50%. No Brasil ocorrem cerca de 40 mil amputações de membros inferiores por ano, 90% delas causadas por diabetes não controlado adequadamente, segundo a Sociedade Brasileira de Angiologia e de Cirurgia Vascular.
Células-tronco hematopoiética
A células-tronco Hematopoiética é definida como células com grande capacidade de auto-renovação e potencial proliferativo, o que possibilita a sua diferenciação em células progenitoras de todas as linhagens sangüíneas e a reconstituição da população hematopoiética a partir de uma única célula. Constituem de 0,05% a 0,1% da medula óssea humana e das células hematopoiéticas circulantes.Um aspecto interessante dessas células tronco é a sua plasticidade, ou seja, a sua capacidade de se converter de um tipo a outro de célula, podendo se diferenciar em células não hematopoiéticas.
Já as células-tronco Mesenquimais,são células precursoras encontradas também na medula óssea. É uma população rara de células-tronco multipotentes capaz de oferecer suporte a hematopoese e de se diferenciar em diversas linhagens celulares como os condrócitos, osteócitos, adipócitos e tenócitos. O interesse neste tipo celular cresceu exponencialmente nos últimos anos devido ao seu grande potencial de uso na regeneração de tecidos e órgãos lesados, e também a sua capacidade de modular a resposta imunológica,ou seja, uma heroína quando o assunto é auto-renovação e especificidade. Isso porque tudo começa na célula-tronco embrionária,que se forma a partir do zigoto, e conforme o corpo se desenvolve, a célula vai se especializando em alguns tipos de célula do nosso corpo. Por exemplo,em um tecido ósseo (específico) sempre terá a célula-tronco que dá origem ao tecido, assim , a célula-tronco na hora de se dividir,dará origem a duas células,uma igual a si e uma diferente,motivo pelo qual essas células-tronco nunca "somem" do nosso organismo .
Referências Bibliográficas :http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-84842003000300008
http://www.ead.hemocentro.fmrp.usp.br/joomla/index.php/noticias/adoteempauta/495-celulas-mesenquimais
http://www.institutonanocell.org.br/
Proliferar ou diferenciar? Perspectivas de destino das células-tronco
Objetivo:
Células-tronco embrionárias (CTE) têm o potencial para serem aplicadas em ampla variedade de doenças e podem também ser a melhor fonte de tecido humano para o teste de novas drogas in vitro. Contudo, existem aspectos éticos, a respeito de seu isolamento e cultivo, que envolvem a geração de novos embriões. Outros estudos mostraram que, em tecidos adultos, podem existir células-tronco, embora essas sejam menos plásticas do que as CTE. Entre os dois extremos, existem as células-troncos tecido específicas ,isoladas de tecidos em desenvolvimento. Durante o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC), é possível encontrar células-tronco em regiões específicas , como a zona subventricular (ZSV) e o hipocampo. Estas células podem ser as candidatas ideais para transplantes neurais. O objetivo deste artigo é dar uma visão geral do campo da pesquisa com células-tronco. Conclusão: Os estudos sobre CT têm gerado grandes perspectivas na área da medicina, porém os resultados ainda são preliminares e por essa razão torna-se necessária muita cautela na execução e divulgação de novas terapias celulares, aumentando o entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos na proliferação e diferenciação das CT,finalmente as promessas de sua utilização em diversas terapias celulares poderão ser cumpridas.
Palavras-chave : Células-tronco, ética, terapia celular.
Visão geral : O estudo das células-tronco (CT) tem-se mostrado uma área bastante explorada nos diversos segmentos da biologia nos últimos dez anos. Esse crescente interesse está relacionado às possibilidades que as CT oferecem em terapias celulares, representando uma revolução no entendimento dos mecanismos de reparo e regeneração tecidual. Destaca-se ainda o fato de poderem ser aplicadas em terapias para diversas doenças para as quais não há tratamento eficaz.
As CT podem ser definidas segundo três propriedades: I) auto-renovação, ou seja, capacidade de originar outra CT com características idênticas; II) habilidade de se diferenciar em mais de uma linhagem celular; e III) capacidade de originar células funcionais nos tecidos derivados da mesma linhagem. Assim, as CT são células indiferenciadas capazes de se diferenciar originando progenitores maduros, bem como células efetoras completamente diferenciadas. É importante distinguir as CT dos muitos tipos de células progenitoras (CP), de forma que as primeiras se auto-renovam por toda a vida de um organismo, enquanto as CP possuem auto-renovação e potencialidade limitadas. As CT podem ser classificadas segundo sua potencialidade em toti, pluri ou multipotentes. São chamadas de totipotentes as células capazes de gerar todos os tipos celulares embrionários e extra-embrionários, como o zigoto e o blastômero; as pluripotentes podem originar todas as células que formam um embrião (propriamente dito) e são provenientes da massa interna do blastocisto (CT-embrionárias); são classificadas como multipotentes as células que originam apenas um subgrupo de linhagens celulares, por exemplo, as CT-mesenquimais (CTM) e neurais. Existem ainda células oligopotentes, capazes de gerar células mais restritas a uma linhagem do que as multipotentes, e as unipotentes, que originam apenas um único tipo celular maduro. Estas duas últimas devem ser consideradas células progenitoras e não-CT. Sendo esta uma área nova, é comum a confusão de conceitos e o uso impróprio das definições acima. Podemos dividir as fontes de CT em três classes: embrionária, fetal e adulta. As CT-embrionárias (CTE) são derivadas da massa interna do blastocisto cinco dias após fertilização (em humanos) e podem ser expandidas em cultura na presença de fatores que impeçam sua diferenciação (Figura 1). O uso dos fatores tróficos é essencial, visto que, na sua ausência, as CTE se diferenciam espontaneamente em todos os tipos de tecidos. Sabe-se que, quando injetadas sob a pele de um camundongo imunossuprimido, as CTE podem crescer dando origem a teratomas. Sendo assim, um dos maiores desafios que antecedem a utilização das CTE em terapias celulares é o controle sobre a sua diferenciação. Por outro lado, podem ser amplamente expandidas em cultura, sem que ocorra perda aparente da potencialidade e da capacidade de auto-renovação. No outro extremo, temos as CT-adultas que, ao contrário das CTE, não são capazes de manter suas propriedades por longos períodos em cultura e podem ser induzidas à diferenciação com a administração de fatores de crescimento apropriados ou outros sinais externos. Uma das fontes mais utilizadas para extração de CT-adultas é a medula óssea, amplamente estudada face ao uso clínico em transplantes. Nesse tecido, encontramos dois tipos de CT: as hematopoiéticas e as mesenquimais. As CT-hematopoiéticas são responsáveis por toda progênie granulocítica e mielocítica. Além da medula óssea, vários outros tecidos possuem suas próprias CTM, como sangue periférico, tecido adiposo e sangue de cordão umbilical, entre outros. Vários grupos evidenciaram que as células extraídas de medula óssea podem tornar-se precursores de células neurais e de células hepáticas, além dos três tipos de músculo – cardíaco, esquelético e liso. Mais recentemente, com a descoberta da neurogênese em mamíferos adultos, sugeriu-se a existência de CT-neurais no encéfalo adulto, ocorrendo em dois locais principais: na zona subventricular (ZSV) dos ventrículos laterais, que geram os neurônios do bulbo olfatório e na zona subgranular do hipocampo10. As CT-fetais, assim como as adultas, não se diferenciam espontaneamente e ainda apresentam outras vantagens: estão presentes em abundância por todo o organismo em desenvolvimento e possuem maior potencial de auto-renovação. Teoricamente, pode-se isolar CT-fetais de qualquer tecido, desde que a extração ocorra durante a formação destes tecidos no período fetal. No entanto, há importantes questões éticas envolvidas na extração de tais células de humanos. As CT-fetais e adultas, sendo mais comprometidas a determinadas linhagens celulares, são consideradas multipotentes. No entanto, há inúmeros trabalhos indicando que CT provenientes de um tecido possuem a capacidade de originar células específicas de um outro tecido não-relacionado. Assim, foram criadas algumas hipóteses que tentam explicar os mecanismos pelos quais a diferenciação celular ocorre. Vale ressaltar que os mecanismos evocados parecem depender da população celular e do tecido analisado. De forma geral, as CT expressam, em sua superfície, muitas moléculas associadas a interações célula-célula e célula-matriz. Os mecanismos de sinalização celular são de fundamental importância no processo de diferenciação, levando em conta que as CT, ao se dividirem, podem originar uma célula filha idêntica e outra mais especializada (divisão assimétrica) de acordo com o microambiente. A transdiferenciação é um dos mecanismos propostos para explicar, por exemplo, a origem de células da linhagem hematopoiética a partir de CT-neurais e a diferenciação de células da medula óssea em células neurais e hepatócitos. Nesse mecanismo, a conversão de uma linhagem a outra ocorreria diretamente, a partir da ativação de um conjunto de genes que alteraria a especificidade celular. A conversão entre diferentes linhagens celulares também poderia ocorrer via dediferenciação, um estágio intermediário, em que uma célula especializada torna-se uma célula mais primitiva, multipotente, para então se rediferenciar em um outro tipo celular. Uma terceira explicação baseia-se na pureza e na homogeneidade da população em estudo, ou seja, há a possibilidade de coexistirem distintos tipos de CT e progenitores em um tecido, que contribuiriam para o surgimento dos outros tipos celulares. A contribuição de células entre diversos tecidos também pode ocorrer a partir da ação de uma única CT-pluripotente, que é capaz de dar origem a células de tecidos formados a partir de diferentes folhetos embrionários. O último mecanismo de plasticidade a ser considerado é a fusão celular em que, após a fusão entre células de diferentes linhagens, os marcadores das células do hospedeiro são transferidos para a célula fundida. Demonstraram, in vitro, que células da medula óssea podem fundir-se espontaneamente com células-tronco embrionárias. Dessa forma, as células da medula óssea fundidas podem assumir o fenótipo das células receptoras, sugerindo uma “transdiferenciação”. No entanto, parece improvável que o mecanismo de fusão seja responsável pela regeneração tecidual em larga escala, visto a baixíssima freqüência com que esse evento ocorre. Em diversos estudos, a proporção de CT transplantadas, que foram incorporadas pelo tecido lesado e que se diferenciaram, não explica a melhora funcional observada, Assim, uma explicação relevante para a regeneração tecidual após aplicação de CT é a liberação de citocinas e fatores tróficos no local da lesão. Como a maioria das CT é capaz de identifi car e migrar até o local lesado, é clara sua capacidade de responder a fatores quimiotáticos (liberados pelo tecido lesado). Há ainda evidências de que estas células, por sua vez, podem ser capazes de liberar outras moléculas em resposta aos estímulos recebidos . Há várias hipóteses quanto às supostas funções de tais fatores na lesão, dentre elas: liberação de moléculas que previnem a morte celular, recrutamento de CT adjacentes do próprio tecido (com subseqüente diferenciação), interferência na inflamação provocada pelo dano tecidual (modulando a resposta do sistema imune), suporte de moléculas ou enzimas que suprem defeitos metabólicos. Nos últimos cinco anos, diversos trabalhos têm fornecido pistas da existência de CT em praticamente todos os tecidos de um organismo adulto, não se tratando apenas de progenitores comprometidos, mas células com capacidade de se diferenciar em tipos celulares não relacionados ao tecido de onde provêm. Se o próprio corpo possui essa gama de células com elevada potencialidade, então por que não ocorre regeneração completa de todos os tecidos, após a lesão aguda ou mesmo nas situações de desgaste natural e envelhecimento? Provavelmente as CT mais potentes em um organismo adulto mantêm-se “indiferenciadas” desde estágios iniciais do desenvolvimento, porém estão sob controle de microambientes que sinalizam para uma especificidade celular de acordo com o contexto tecidual. Já na condição de cultura, tais células são estimuladas por diversos fatores que não existem em seu ambiente de origem e que alteram o seu comportamento. Assim sendo, muitos experimentos realizados in vitro não podem ser extrapolados para modelos in vivo. Em um futuro, que se espera não distante, uma possível estratégia será recrutar as CT presentes no próprio tecido lesado, a fim de que elas dividam-se e reparem o dano. Até lá, muitos estudos devem ser realizados no sentido de compreender a natureza das CT e sua importância no organismo adulto.

Referências Bibliográficas:
http://avancos_higiene_alimentos_legislacao.docx.evz.ufg.br/up/66/o/celulas_tronco_revisao.pdf
terça-feira, 14 de abril de 2015
O que são células tronco?
As células-tronco conhecidas como células estaminais, são indiferenciadas ou seja não possuem função determinada e sua caracteristica principal é a capacidade de se transformar em vários tipos de tecidos que formam o corpo humano.São células com capacidade de autorrenovação e de diferenciação em diversas categorias funcionais de células, ou seja, as células-tronco têm capacidade de se dividir e se transformar em outros tipos de células. Elas podem ser programadas para desenvolver funções específicas, uma vez que se encontram em um estágio em que ainda não estão totalmente especializadas.
As pesquisas que envolvem células-tronco se tornou uma das áreas mais promissoras em diversos campos, incluindo a medicina já que sua utilização pode levar, por exemplo, ao desenvolvimento de terapias regenerativas e de órgãos para transplantes.As células-tronco mais usadas em pesquisas são as de pluripotência induzida, ou iPS, também obtidas a partir da reprogramação de células adultas. No entanto, nesse caso, a reprogramação envolve o emprego de um vírus para inserir fragmentos de DNA na célula adulta, que a induzem a voltar ao estágio não-diferenciado de célula-tronco.
Diferente de outras células do corpo, como as células musculares, do sangue ou do cérebro, que normalmente não se reproduzem, células-tronco podem se replicar várias vezes. Isso significa que a partir de uma cultura de células-tronco é possível produzir milhares. Contudo, os pesquisadores ainda não têm conhecimento vasto do que induz a proliferação e autorrenovação dessas estruturas.
Outro enigma que desafia os cientistas é a questão da diferenciação: como células indiferenciadas simplesmente passam a ter funções especializadas, como os gametas e células sexuais? Sabe-se que, além dos sinais internos controlados por genes, o processo é ativado também por sinais externos, incluindo a secreção de substâncias químicas por outras células, o contato físico com células vizinhas e a influência de algumas moléculas.
Embora muitos laboratórios de pesquisa consigam induzir a diferenciação pela manipulação de fatores de crescimento, soro e genes, os mecanismos detalhados que regem o processo não são claros. Entretanto, encontrar a resposta para o problema pode ampliar o potencial terapêutico das células-tronco, já que células, tecidos e órgãos poderiam ser produzidos em laboratório ou recuperados no próprio corpo. Além disso, forneceria uma compreensão bem maior sobre doenças como o câncer, desencadeadas pela divisão anormal das células.
As células embrionárias, são assim chamadas por possuir a capacidade de se transformar em qualquer tipo de célula adulta. Elas são encontradas no embrião, apenas quando este se encontra no estágio de blastocisto (4 a 5 dias após a fecundação). Já na fase adulta as células tronco são encontradas principalmente na medula óssea e no sangue do cordão umbilical, mas cada órgão do nosso corpo possui um pouco de células-tronco para poder renovar as células ao longo da nossa vida, como mostra a figura. Elas podem se dividir para gerar uma célula nova ou outra diferenciada. As células-tronco adultas são chamadas de multipotentes por serem menos versáteis que as embrionárias.
Entrevista CÉLULAS-TRONCO I: CONCEITOS E POSSIBILIDADES
Mayana Zatz é professora de Genética Humana e Médica do Departamento de Biologia, Instituto de Biociências da Universidade São Paulo, coordenadora do Centro de Estudos do Genoma Humano – IB -, presidente da Associação Brasileira de Distrofia Muscular e membro da Academia Brasileira de Ciências.Células-tronco são células capazes de multiplicar-se e diferenciar-se nos mais variados tecidos do corpo humano (sangue, ossos, nervos, músculos, etc.). Sua utilização para fins terapêuticos pode representar talvez a única esperança para o tratamento de inúmeras doenças ou para pacientes que sofreram lesões incapacitantes da medula espinhal que impedem seus movimentos.As células-tronco existem em vários tecidos humanos, no cordão umbilical e em células embrionárias na fase de blastocito. Pesquisas com células-tronco, porém, estão cerceadas pela desinformação ou por certas posições religiosas que veem nelas um atentado contra a vida em vez de um recurso terapêutico que possibilita salvar muitas vidas.
CARACTERIZAÇÃO DAS CÉLULAS-TRONCO
Drauzio – O que são células-tronco?
Drauzio – O que são células-tronco?
Mayana Zatz – São células que têm a capacidade de diferenciar-se em diferentes tecidos humanos. Existem as células-tronco totipotentes, ou embrionárias, que conseguem dar origem a qualquer um dos 216 tecidos que formam o corpo humano; as pluripotentes, que conseguem diferenciar-se na maioria dos tecidos humanos, e as células-tronco multipotentes que conseguem diferenciar-se em alguns tecidos apenas.
Drauzio – No momento da fecundação, quando o espermatozoide fecunda o óvulo, começam as primeiras divisões celulares e surgem as células totipotentes que vão obrigatoriamente dar origem a todos os tecidos do corpo. Essas células permanecem no indivíduo pelo resto da vida?
Mayana Zatz – As totipotentes, não. Elas existem até quando o embrião atinge de 32 a 64 células. A partir daí, forma-se o blastocisto cuja capa externa vai formar as membranas embrionárias, a placenta. Já as células internas do blastocisto, que são chamadas de totipotentes, vão diferenciar-se em todos os tecidos humanos.
Drauzio – Quer dizer que para obter uma célula totipotente é preciso pegar um óvulo fecundado e colhê-la nas primeiras divisões?
Mayana Zatz – Precisam colhê-la até a divisão em 64 células. Indicam as pesquisas ainda em andamento que até 14 dias depois da fecundação, as células embrionárias seriam capazes de diferenciar-se em quase todos os tecidos humanos. Depois disso, começam a dar origem a determinados tecidos.
Os adultos conservam células – por exemplo, na medula óssea – que têm a capacidade de diferenciar-se em vários tecidos, mas não em todos. Elas também existem no cordão umbilical, mas já são células-tronco adultas que não conservam a capacidade das células embrionárias.
Drauzio – Quando se trabalha com reposição de tecidos, é possível pegar células pluripotentes da medula óssea, ou seja, do tutano do osso, aquele tecido gorduroso que vai dar origem aos elementos do sangue, e obrigá-las a transformar-se, por exemplo, em neurônios no cérebro?
Mayana Zatz – Essa é a grande questão. Alguns anos atrás, quando se começou a trabalhar com células-tronco, os estudos diziam que sim, mas agora isso está sendo questionado. Um exemplo é o grupo de pesquisadores do Rio de Janeiro que fez um trabalho com células-tronco em pessoas cardíacas. Hoje se discute se realmente essas células se diferenciaram em células cardíacas ou se simplesmente melhoraram a irrigação do coração.No momento, a única coisa a respeito da qual se tem certeza é que as células-tronco de origem embrionária conseguem diferenciar-se em todos os tecidos do organismo.
CÉLULAS-TRONCO NO CORDÃO UMBILICAL
Drauzio – Estou insistindo nisso, porque constitui um ponto crucial do debate que se estabeleceu sobre as células-tronco totipotentes que podem diferenciar-se em qualquer tecido e têm de ser buscadas nas primeiras fases de desenvolvimento do embrião. Se conseguirmos obter as células pluripotentes que persistem na vida adulta, pelo menos parte do problema estaria resolvida.
Mayana Zatz – Esse é um ponto crucial, especialmente se considerarmos que o cordão umbilical, fonte de células-tronco melhor do que a medula espinhal, vai para o lixo quando o bebê nasce. Por isso, estamos brigando para que se façam bancos públicos de cordões umbilicais, apesar de não sabermos se as células-tronco neles existentes têm mesmo a capacidade de diferenciar-se em outros tecidos e, caso tenham, em que tecidos poderão diferenciar-se.
No entanto, como já não se discute mais que o cordão umbilical é a melhor fonte células para tratamento da leucemia e de inúmeras outras doenças hematológicas e como se estima em praticamente 100% a probabilidade de encontrar uma amostra compatível num grupo de dez, doze mil amostras de cordões, a criação desse banco estaria plenamente justificada.
Drauzio – Como funcionariam esses bancos de cordão umbilical?
Mayana Zatz – Quando uma pessoa tem leucemia, é preciso procurar um doador compatível. O primeiro passo é tentar achá-lo na família do doente, por exemplo, numa irmã ou num primo que possa doar a medula óssea. Às vezes, o paciente tem a sorte de conseguir; às vezes, não, e entra numa fila à espera de um doador compatível, um adulto que esteja disposto a doar sua medula.
Imagine, porém, que existam bancos de cordão umbilical com células-tronco boas para o tratamento da leucemia. Se houver 12 mil, 15 mil amostras, certamente será encontrada uma compatível, o que tornará desnecessária a procura de um parente para doação. O processo é semelhante ao dos bancos de sangue, com a diferença de que o sangue tem menos combinações possíveis.
MISTÉRIO DA DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Drauzio – Vamos imaginar que por alguma razão, experimento científico ou tentativa de tratamento de uma doença, seja necessário colher essas células totipotentes que são capazes de diferenciar-se em qualquer tecido. O potencial teórico de possibilidades de tratamentos com essas células é tão variado que, pessoalmente, não consigo sequer enxergar seus limites. Você poderia explicar como essas células retiradas do embrião se transformariam em tratamento para as mais diversas doenças?
Mayana Zatz – É preciso deixar o embrião chegar à fase de blastocisto, isto é, com 64 células, o que leva no máximo cinco dias. É fundamental deixar claro o processo para as pessoas entenderem o que pretendemos.
O blastocisto é um montinho de células menor do que a ponta de uma agulha, e ninguém está pensando em destruir embriões, muito menos fetos. A ideia é cultivar essas células em laboratório de maneira que se diferenciem no tecido desejado.
O corpo humano, porém, guarda um mistério que ainda não foi decifrado. Como se sabe, depois da fecundação, a célula se divide em duas, de duas em quatro, de quatro em oito e assim sucessivamente até atingir a fase de algumas centenas de células com o poder de diferenciar-se em qualquer tecido. No entanto, em determinado momento, elas recebem uma ordem e umas se diferenciam em fígado, outras em ossos,ou sangue ou músculo, por exemplo. Daí em diante, todas as suas descendentes, de acordo com essa mesma ordem, continuarão diferenciadas: a célula do fígado só vai dar origem a células do fígado; a do sangue, só a células do sangue. Não descobrimos, ainda, como funciona essa ordem que a célula recebe para diferenciar-se nos diferentes tecidos.Em nossas pesquisas, estamos utilizando células-tronco do cordão umbilical e cultivando-as junto com células musculares. Como trabalho com doenças neuromusculares, quero que elas se diferenciem em músculo.
Drauzio – Como está sendo desenvolvida essa pesquisa?
Mayana Zatz – Na verdade, estamos fazendo duas pesquisas. Uma estudando só os resultados do contato, da vizinhança entre a célula-tronco e a célula muscular. A segunda, cultivando a célula muscular e utilizando o meio de cultura para colocar a célula-tronco ainda indiferenciada a fim de verificar se naquele meio existem os fatores necessários para sua diferenciação em célula muscular.
Como já disse, meu interesse nesse tipo de célula vem do meu trabalho com doenças neuromusculares. Há pessoas que nascem normais, mas a partir de determinada idade começam a perder musculatura por defeito do músculo ou dos nervos que deveriam estar enervando aquele músculo. Nas formas mais graves, a doença acomete meninos de 10, 12 anos que perderam a massa muscular e estão numa cadeira de rodas. Nosso objetivo com a pesquisa é, a partir de células-tronco, tentar substituir o tecido muscular que está se perdendo, o que de certa forma representa uma maneira sofisticada de se fazer um transplante.
Drauzio – Você tem feito isso a partir de células colhidas do cordão umbilical?
Mayana Zatz – Essas são as únicas células que posso conseguir. Infelizmente, a lei não permite o trabalho com células embrionárias.
REAÇÃO PARADOXAL
Drauzio – Quero discutir esse ponto, porque raras áreas da ciência criaram dificuldade tão grande de comunicação com a sociedade como essa do trabalho com células-tronco, justamente porque, para obter células totipotentes, é preciso fecundar um óvulo (o que é feito “in-vitro”, não dentro do útero materno) e esperar multiplicar algumas vezes para obter a célula-tronco. Isso criou um debate, a meu ver descabido, que é o debate do abortamento, como se estivesse sendo feito um pequeno abortamento “in-vitro”.Ora, se pegarmos um adolescente que foi parar num hospital depois de um acidente de moto e através de vários exames for constatada sua morte cerebral, se a família estiver de acordo, estaremos autorizados a retirar o coração e outros órgãos para transplantá-los numa pessoa que precise. A sociedade não só aceita esse ato da medicina como o considera louvável. No entanto, qual foi o princípio que orientou esse procedimento? O sistema nervoso tinha deixado de funcionar, não havia mais condição humana e a vida era apenas vegetativa. Agora, se pegarmos um óvulo, esperarmos que se multiplique em poucas células, nas quais não existe o menor esboço de sistema nervoso central, considerar isso um atentado contra a vida não parece, no mínimo, uma coisa do outro mundo?
Mayana Zatz – Acho que é uma coisa do outro mundo e que existe muito desentendimento e desinformação, porque a proposta é usar os embriões que sobram nas clínicas de fertilização e vão para o lixo.Veja o que acontece. O casal tem um problema de fertilidade, procura um centro de fertilidade assistida, juntam-se o óvulo e o espermatozoide e formam-se os embriões. Normalmente são dez, doze, quinze embriões, alguns de melhor qualidade, mas outros malformados que não teriam a capacidade de gerar uma vida se fossem implantados num útero e acabam indo direto para o lixo. Esses embriões descartados serviriam como material de pesquisa para fazer a linhagem de células totipotentes.A segunda hipótese refere-se aos casais que já implantaram os embriões, tiveram os filhos que queriam e não vão mais recorrer aos embriões de boa qualidade que permanecerão congelados por anos até serem definitivamente descartados.
Drauzio – E esses também vão morrer…
Mayana Zatz – Esses embriões têm potencial de vida baixíssimo. Muitos teriam potencial zero mesmo que fossem implantados. No entanto, sabe-se que não serão aproveitados e que, um dia, também serão jogados no lixo.Por incrível que possa parecer, quando se discute a utilização desses embriões, o que mais se ouve dizer é que estamos destruindo vidas. Na verdade, se há alguma destruição é a das pessoas com doenças letais que estão perdendo a possibilidade de serem tratadas a partir de células-tronco embrionárias. Embora não se possa afirmar ainda que esse tratamento exista, segundo tudo indica, é enorme o potencial que elas oferecem para consegui-lo.
CONTRA A VIDA
Drauzio – Você não acha que os indivíduos que se opõem a esse tipo de pesquisa em nome de uma pretensa defesa da integridade da vida, na verdade estão agindo contra a vida, porque impedem que pessoas, estas sim vivas, tenham condições de defender-se de doenças gravíssimas, como essa a que você se referiu?
Mayana Zatz – Sem dúvida. Quem proíbe esse tipo de pesquisa é contra a vida. Eu queria ver se alguém com o filho na cadeira de rodas, sabendo que ele está condenado, teria a coragem de olhar nos olhos dessa criança e dizer: “Olha, o embrião congelado é mais importante do que a tua vida!”.Por isso, defendo que é preciso ouvir as pessoas portadoras dessas doenças, porque representam um drama enorme que a população desconhece. Quando se fala em tratamento, em geral se pensa em Parkinson e Alzheimer, doenças extremamente importantes, mas que acometem pessoas mais velhas. O drama maior enfrentam as crianças e jovens que estão morrendo e das quais se está tirando a única esperança de tratamento.
Drauzio – Considerar que um óvulo fecundado por um espermatozoide num tubo de ensaio, depois de três ou quatro divisões, é uma vida com o mesmo direito da criança que está na cadeira de rodas, sentindo-se cada vez mais incapacitada, é revoltante. Nesse caso, não seria exagero encarar a masturbação masculina como um genocídio em potencial.
Mayana Zatz – Nesse sentido, toda a vez que a mulher menstrua também perde a chance de ter um óvulo fecundado e está desperdiçando uma vida naquele momento.
CLONAGEM TERAPÊUTICA
Drauzio – Em que consiste a técnica de clonagem terapêutica?
Mayana Zatz – A clonagem terapêutica é uma técnica que também possibilita a obtenção de células-tronco embrionárias. Vamos considerar duas hipóteses distintas.Primeira: se eu pegasse, por exemplo, uma célula sua, tirasse o núcleo e colocasse num óvulo sem núcleo e, quando começasse a dividir-se, eu o implantasse no útero de uma mulher, caso a gestação fosse para frente, eu teria um clone do Drauzio. Somos absoluta e frontalmente contra esse tipo de clonagem. Os experimentos feitos com a ovelha Dolly e outros animais mostraram que a clonagem é um desastre e as academias de ciências de 63 países, entre eles o Brasil, já se pronunciaram contra qualquer tentativa de clonagem reprodutiva humana. Não é nem por questão de ética. O risco de malformações é tão grande que seria o mesmo que liberar um remédio sabendo que ele mata ou deixa as pessoas aleijadas.A clonagem terapêutica, no entanto, pode ser usada para fabricar tecidos. Se eu pegar uma célula, tirar o núcleo, colocar num óvulo sem núcleo e ela começar a dividir-se, vou obter células-tronco com a capacidade de diferenciar-se em todos os tecidos humanos. Nesse caso, se uma pessoa sofrer uma lesão num acidente, teoricamente, posso conseguir uma medula nova ou qualquer outro órgão com a vantagem de que não serão rejeitados, porque têm a mesma constituição do organismo do receptor.Existem, porém, pessoas que se opõem à utilização dessa técnica porque acham que vai abrir caminho para a clonagem reprodutiva, embora esteja claro que, não havendo a transferência para um útero, nunca se conseguirá produzir um clone.
Drauzio – É o mesmo que ser contra o transplante de rins, porque seria possível pegar uma criança na rua, anestesiá-la, extrair seu rim e transplantá-lo para outra pessoa, apesar das leis que impedem categoricamente esse procedimento.
Mayana Zatz – Qualquer técnica tem prós e contras. Não faz muito tempo, um editor do jornal O Estado de São Paulo fez uma comparação muito elucidativa. Comparou a clonagem reprodutiva com a eletricidade. Ninguém discute os benefícios que a eletricidade trouxe, mas todos sabem que podem morrer com um choque elétrico. Por causa desse risco teria cabimento proibir o uso da eletricidade?Recentemente, um grupo coreano conseguiu fazer uma pesquisa com 16 mulheres que doaram óvulos para os quais foram transplantados núcleos de células dessas mesmas mulheres. O resultado foi que 25% deles conseguiram crescer, chegar ao estágio de blastocisto e deram origem a células-tronco pluripotentes capazes de transformar-se em qualquer tecido daquelas mulheres.
A FAVOR DA VIDA
Drauzio – Enfrentamos uma verdadeira guerra legal a respeito do tema clonagem. Como você vê a legislação brasileira que aborda o assunto? Vamos poder avançar nessa área ou seremos empurrados para os subterrâneos da ciência?
Mayana Zatz – Tínhamos um projeto de biossegurança escrito por Aldo Rabelo que abordava tanto o problema dos transgênicos quanto a pesquisa com células-tronco embrionárias. Entretanto, apesar de o projeto ser muito bom e permitir avanços nessas duas áreas, foi rejeitado pela Câmara dos Deputados que proibiu as pesquisas com células-tronco e a plantação de plantas transgênicas sem considerar o benefício gigantesco que estas últimas, por exemplo, poderiam representar para a população em geral.Esse projeto foi encaminhado para o Senado e nós propusemos sugestões tentando incluir nele a possibilidade de usar os embriões descartados para fazer clonagem terapêutica. Por enquanto, ele está parado e, se não for aprovado, nosso país ficará realmente para trás, o que vai ser uma lástima, porque vários laboratórios no Brasil dominam essa tecnologia e só estão esperando autorização do governo para iniciar as pesquisas.
Drauzio – Além da ignorância, o que move as forças contra esse tipo de trabalho? São interesses políticos, religiosos ou de que outro tipo?
Mayana Zatz – Nessa votação que houve na Câmara dos Deputados, parece que a oposição foi feita por grupos religiosos motivados pela idéia de que mexer no embrião é destruir uma vida.
Drauzio – Sempre me pergunto que direito têm essas pessoas de impedir o tratamento e a cura de tanta gente que sofre?
Mayana Zatz – Esse é um aspecto extremamente impotante a ser discutido. De novo, vale a pena considerar que essas pesquisas estão liberadas na maior parte dos paises da Europa, no Canadá, Austrália, Japão e Israel. Portanto, se amanhã houver tratamento fora do Brasil, o governo terá de pagar royalties por eles. Podendo usar embriões para curar doenças, será que as pessoas da Comunidade Europeia ou esses outros países valorizam menos a vida do que nós, ou é exatamente o contrário?
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