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
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