Aula 10 - Biologia Celular

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ROTAS DE APRENDIZAGEM 
Biologia Celular | Células - Tronco | Aula 10 
Onde Chegar 
• Saber o que é célula-tronco. 
• Entender a classificação das células-tronco. 
• Descobrir a importância das células-tronco. 
 
O que Aprender 
• Entender o conceito de célula-tronco, origem e classificação. 
• Descobrir a importância das células-tronco para um organismo. 
AULA 
10 
Células - Tronco 
Biologia Celular 
 
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• Aprender sobre modelos de terapia genica com células tronco. 
 
Desenvolvimento 
Após a aula sobre diferenciação celular, você está capacitado para entender as células-
tronco, com todas as suas características e maneiras de utilizá-las na terapia celular. 
As células-tronco são células muito especiais. Elas surgem no ser humano, ainda na fase 
embrionária, previamente ao nascimento. Após o nascimento, alguns órgãos ainda 
mantêm dentro de si uma pequena porção de células-tronco, que são responsáveis pela 
renovação constante desse órgão específico. 
Fundamentais para o desenvolvimento de importantes pesquisas no Brasil e no mundo 
voltadas ao tratamento e até à cura de diversas doenças, as células-tronco possuem duas 
características distintas e importantes, conseguem se reproduzir, duplicando-se, gerando 
duas células com iguais características e conseguem diferenciar-se, ou seja, transformar-
se em diversas outras células de seus respectivos tecidos e órgãos. 
Existe um interesse muito grande em células-tronco, devido à possibilidade de serem 
utilizadas na medicina regenerativa, nos tratamentos de doenças inflamatórias e doenças 
imunológicas. 
As células-tronco são capazes de se transformar em uma célula diferenciada por meio do 
processo de diferenciação celular, sendo que esta diferenciação depende, 
principalmente, da expressão de determinados genes e repressão de outros, ou seja, o 
mecanismo da expressão génica. 
Durante a diferenciação celular, dois fatores indicam quais fenótipos celulares serão 
seguidos. A potencialidade da célula-tronco, ou seja, quanto maior for sua potencialidade 
maior o número de tipos celulares que poderá originar. E ambiente em que a célula se 
encontra, cada ambiente fornece uma composição de fatores que direciona a 
diferenciação para tipos celulares distintos. 
 
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Já é de conhecimento que a potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar 
outros tipos celulares, Sendo assim, as células-tronco podem ser diferenciadas em: 
totipotentes, pluripotentes, multipotentes e oligopotentes, cada uma delas com sua 
peculiaridade (slide 7 a 10). 
Importante saber que células-tronco multipotentes, são responsáveis principalmente, 
pela renovação celular, sendo encontradas basicamente em todos os tecidos do corpo, 
principalmente na medula óssea e no cordão umbilical. 
Durante a gastrulação ocorrem alguns eventos importantes. Cada uma das três camadas 
germinativas dará origem a tecidos e órgãos específicos como o ectoderma que origina 
a epiderme, sistema nervoso central e periférico, o mesoderma que origina as camadas 
musculares lisas, tecidos conjuntivos, células do sangue, medula óssea, músculos 
estriados e dos órgãos reprodutores e excretor e o endoderma que origina os 
revestimentos epiteliais e trato gastrointestinal. 
As células-tronco mesenquimais representam uma rara subpopulação das células-tronco 
da medula óssea (< 0,01% das células mononucleares da medula óssea) com capacidade 
de expansão mitótica in vitro. Em decorrência da facilidade em se dividir e proliferar, 
concluiu-se que as células-tronco mesenquimais seriam as células responsáveis pela 
manutenção e renovação dos tecidos mesenquimais adultos, incluindo o músculo 
cardíaco. Esse tipo celular apresenta como uma de suas virtudes considerável atividade 
imunossupressora, evitando assim efeitos adversos relacionados a rejeição entre o 
material infundido e o hospedeiro. As células-tronco mesenquimais vêm sendo cada vez 
mais estudadas, tanto em ensaios pré-clínicos como clínicos. Acredita-se que, superados 
alguns desafios em seu isolamento, preparo e modo de infusão, essas células poderão, 
em futuro próximo, representar o tipo celular ideal para a regeneração cardíaca (slides 
12). 
O termo célula-tronco mesenquimal é normalmente aplicado a preparados de células 
com a propriedade de serem plástico-aderentes, isoladas a partir da medula óssea ou 
outros tecidos, positivos para um painel de marcadores de membrana específico e que 
sejam aptos a se diferenciar em diversos tipos celulares sob condições específicas, tanto 
in vitro como in vivo. 
 
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Inicialmente, as células-tronco mesenquimais foram isoladas da medula óssea, porém 
populações similares também foram isoladas de tecido adiposo, sangue de cordão 
umbilical, sangue periférico, tecido de conexão da derme e de músculo-esquelético. Isso 
evidencia que as células-tronco mesenquimais estão presentes em quase todos os órgãos 
do corpo. Apesar de não existirem dúvidas quanto à existência de células-tronco 
mesenquimais em vários tecidos, o mais provável é que essas células-tronco já tenham 
predisposição em se diferenciar em uma certa linhagem a fim de formar células 
específicas de determinado tecido. Assim, as células isoladas desses vários órgãos são 
capazes de produzir subpopulações diferentes de células-tronco mesenquimais, com 
características e comportamento diretamente afetados pelas suas origens. 
Tradicionalmente, as células-tronco mesenquimais são isoladas a partir de células da 
medula óssea. Entretanto, elas também podem ser isoladas a partir do cordão umbilical, 
do tecido sinovial, do tecido adiposo e, em frequência extremamente menor, do sangue 
periférico de adultos (slides 12 e 13). 
As células-tronco mesenquimais podem ser facilmente isoladas e rapidamente 
expandidas ex vivo. Sua atuação na restauração de tecido miocárdico defeituoso ocorre 
por meio de diversos mecanismos. No principal deles, desencadeado após o transplante, 
essas células iniciam a produção de fatores de crescimento reparadores, objetivando a 
produção, localmente, de fatores de crescimento e citocinas. Além disso, elas podem 
suprimir a inflamação local e repor células danificadas. Por fim, essas células são capazes 
de contribuir para a criação de um ambiente favorável ao reparo de tecido cardíaco 
endógeno. Por esses motivos, as células-tronco mesenquimais foram identificadas como 
células promissoras no tratamento de diversas afecções cardiovasculares que tenham 
como denominador comum o prejuízo ao tecido cardíaco. 
Por sua vez, as células-tronco hematopoéticas (CTH) são células que possuem a 
capacidade de se autorrenovar e se diferenciar em células especializadas do tecido 
sanguíneo e células do sistema imune. Elas constituem em células-tronco adultas mais 
bem caracterizadas até hoje. A sua obtenção é feita a partir da medula óssea 
(considerada a fonte clássica dessas células), do cordão umbilical ou do sangue periférico. 
Alguns estudos têm revelado a possibilidade de existirem dois tipos de CTH: células-
tronco hematopoéticas de longo prazo (CTH-LP) e células-tronco hematopoéticas de 
curto prazo (CTH-CP).1 Estas células se proliferam ao longo da vida do organismo, 
 
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podendo se autorrenovar em longo prazo e regenerar todos os tipos de células do 
sangue. As CTH-LP diferenciam-se das CTH-CP, cuja capacidade de se autorrenovar é 
limitada, levando-as a ter uma meia-vida de somente poucos meses. As CTH-CP, porsua 
vez, geram os progenitores multipotentes, que vão dar origem aos progenitores comuns 
das linhagens mielóide e linfóide. As células da linhagem mielóide são eritrócitos, 
plaquetas, macrófagos, neutrófilos, eosinófilos, basófilos, e as da linhagem linfóide são 
os linfócitos B e T e células NK. As células dendríticas podem ser tanto da linhagem 
mielóide como da linfóide (slide 14). 
Em suma, células-tronco em diferentes estágios de desenvolvimento guardam 
peculiaridades quanto à capacidade de renovação e de diferenciação, sendo as células-
tronco embrionárias consideradas as mais indiferenciadas e, portanto, potencialmente 
capazes de originar qualquer tipo de tecido. As céulas-tronco hematopoiéticas, por sua 
vez, dão origem a tipos celulares mais limitados e não retêm tanta capacidade de 
renovação quanto as suas precursoras (slide 14). 
Em termos de terapêutica, a terapia com células-tronco hematopoiéticas é uma das 
modalidades de terapia celular que mais tem conseguido eficácia ao longo dos anos no 
tratamento de doenças malignas e benignas em crianças e adultos. O transplante de 
medula óssea, por exemplo, é rotineiramente usado no tratamento de linfomas e 
leucemias e certas condições não-malignas, como imunodeficiências congênitas (slide 14 
– quadro hematopoese). 
A terapia celular com células-tronco é aquela que emprega células oriundas de tecidos 
que tem a capacidade de se diferenciar, como é o caso de células mesenquimais e que 
são coletadas do tecido adiposo, tecido do cordão umbilical e tecido da polpa dentária. 
Em 1998, o pesquisador americano James Thomson obteve a primeira linhagem de 
células-tronco pluripotentes embrionárias humanas, revolucionando a pesquisa nesta 
área. 
Existe uma Rede Nacional de Terapia Celular (RNTC) que é formada por oito Centros de 
Tecnologia Celular localizados em cinco estados brasileiros e por 52 
laboratórios selecionados pelo CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico 
e Tecnológico) e pelo Departamento de Ciência e Tecnologia (Decit) do Ministério da 
 
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Saúde. A RNTC tem como principal objetivo aumentar a integração entre os 
pesquisadores de todo o Brasil e facilitar a troca de informações em relação às 
pesquisas com células-tronco que vêm sendo feitas no país, gerando conhecimento 
científico e competência tecnológica na área da medicina regenerativa. 
 
A RNTC é a consolidação de um esforço nacional de pesquisa em terapia celular e de 
investigação sobre a segurança e eficácia de tratamentos com células-tronco em doenças 
como: as cardíacas, o diabetes e os acidentes vasculares cerebrais, dentre outras. A Rede 
possibilita um trabalho colaborativo às instituições e grupos que atuam na área de 
pesquisa em terapia celular, acelerando a difusão das descobertas científicas e 
incentivando o avanço tecnológico. A intenção é fazer com que o Brasil tenha 
infraestrutura de ponta para continuar progredindo nos estudos da medicina 
regenerativa. 
 
Os Centros de Tecnologia Celular têm o papel de desenvolver e aprimorar técnicas de 
isolamento e cultivo de distintas células-tronco humanas; treinar e qualificar equipes 
para a própria Rede e para a indústria, e fornecer células-tronco cultivadas em condições 
de boas práticas de manufatura para os ensaios clínicos da Rede. Os laboratórios 
selecionados atuam no desenvolvimento de pesquisas básicas, clínicas e pré-clínicas 
relacionadas às células-tronco e suas aplicações na área de saúde. 
 
Como já sabemos, as células-tronco 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. 
São três os principais tipos de células-tronco. As células-tronco embrionárias e as adultas 
(encontradas principalmente na medula óssea e no cordão umbilical), que têm fontes 
naturais. E as células pluripotentes induzidas, que foram obtidas por cientistas em 
laboratório em 2007. 
As células-tronco embrionárias, são as células chamadas de pluripotentes, pois têm a 
capacidade de se transformar em qualquer tipo de célula adulta. São encontradas no 
interior do embrião, quando ele está no estágio conhecido como blastocisto (4 a 5 dias 
 
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após a fecundação). Na figura do slide 17, a região circulada em rosa é chamada massa 
celular interna e é esta massa de células, que chamamos de células-tronco embrionárias. 
As células-tronco adultas, são células obtidas, principalmente, na medula óssea e no 
sangue do cordão umbilical, mas cada órgão do nosso corpo possui uma quantidade de 
células-tronco que é responsável pela renovação das nossas células ao longo da vida. 
Nesta classificação podemos incluir também as células-tronco do dente. Elas têm 
capacidade de se dividir e gerar tanto uma nova célula idêntica e com o mesmo potencial, 
como outra diferenciada (slide 18,19,20). 
Devido aos problemas éticos na obtenção 
de células-tronco embrionárias, pesquisadores desenvolveram a técnica de transformar 
células adultas somáticas, em células embrionárias. As células obtidas desta forma foram 
chamadas de células-tronco de pluripotência induzida ou pela sigla iPS (do inglês induced 
pluripotent stem cells). 
Inicialmente foram produzidas em laboratório em 2006 por um pesquisador japonês 
chamado Shynia Yamanaka. Na ocasião, foram reprogramadas células da cauda de um 
camundongo e estas voltaram a se comportar como células-tronco embrionárias. 
Posteriormente, em 2007, foram produzidas as primeiras células induzidas humanas, a 
partir da pele. Esta tem sido até então, a principal fonte de células para reprogramação, 
mas teoricamente, qualquer tecido do corpo pode ser reprogramado. 
 
O processo de reprogramação se dá através da inserção de vírus contendo 4 genes (oct-
4, sox-2, Klf-4 e c-Myc). Estes genes se inserem no DNA da célula adulta (ex.: célula da 
pele) e reprogramam o código genético. Com este novo programa, as células voltam ao 
estágio de uma célula-tronco embrionária e possuem características de autorrenovação 
e a capacidade de se diferenciarem em qualquer tecido (slide 21). 
Apesar do muito que se tem discutido, ainda existe muita confusão em relação aos 
conceitos de clonagem (reprodutiva e terapêutica), células-tronco (embrionárias e não 
embrionárias) e terapia celular, e bem como isso pode afetar as nossas vidas. 
Uma pesquisa publicada na revista Sciences por um grupo de cientistas coreanos (Hwang 
e col., 2004) confirma a possibilidade de obter-se células-tronco pluripotentes a partir da 
 
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técnica de clonagem terapêutica ou transferência de núcleos (TN). O trabalho foi feito 
graças a participação de dezesseis mulheres voluntárias que doaram ao todo, 242 óvulos 
e células "cumulus" (células que ficam ao redor dos óvulos) para contribuir com pesquisas 
visando à clonagem terapêutica. As células cumulus, que já são células diferenciadas, 
foram transferidas para os óvulos dos quais haviam sido retirados os próprios núcleos. 
Dentre esses, 25% conseguiram se dividir e chegar ao estágio de blastocisto, portanto, 
capazes de produzir linhagens de células-tronco pluripotentes. 
A clonagem terapêutica teria a vantagem de evitar rejeição se o doador fosse a própria 
pessoa. Seria o caso, por exemplo, de reconstituir a medula em alguém que se tornou 
paraplégico após um acidente ou para substituir o tecido cardíaco em uma pessoa que 
sofreuum infarto. Entretanto, esta técnica tem suas limitações. O doador não poderia 
ser a própria pessoa quando se tratasse de alguém afetado por doença genética, pois a 
mutação patogênica causadora da doença estaria presente em todas as células. No caso 
de usar-se linhagens de células-tronco embrionárias de outra pessoa, teríamos também 
o problema da compatibilidade entre o doador e o receptor (slide 22). 
Agora, para melhor entendermos o processo de clonagem reprodutiva, vamos relembrar 
o caso da Dolly, a descoberta de que uma célula somática de mamífero, já diferenciada, 
poderia ser reprogramada ao estágio inicial e voltar a ser totipotente. Isto foi conseguido 
através da transferência do núcleo de uma célula somática da glândula mamária da 
ovelha que originou a Dolly, para um óvulo enucleado. Surpreendentemente, este 
começou a comportar-se como um óvulo recém-fecundado por um espermatozoide. Isto 
provavelmente ocorreu porque o óvulo, quando fecundado, tem mecanismos, para nós 
ainda desconhecidos, para reprogramar o DNA de modo a tornar todos os seus genes 
novamente ativos, o que ocorre no processo normal de fertilização. Para a obtenção de 
um clone, este óvulo enucleado no qual foi transferido o núcleo da célula somática foi 
inserido em um útero de uma outra ovelha. No caso da clonagem humana reprodutiva, 
a proposta seria retirar o núcleo de uma célula somática, que teoricamente poderia ser 
de qualquer tecido de uma criança ou adulto, inserir este núcleo em um óvulo e implantá-
lo em um útero (que funcionaria como uma barriga de aluguel). Se este óvulo se 
desenvolver teremos 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 (slide 22). 
 
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As pesquisas com células-tronco estão na mídia leiga há alguns anos por conta de vários 
experimentos com animais. A internet proporcionou aos pacientes e a seus familiares 
amplo e fácil acesso a informações sobre linhas de pesquisa, debates éticos e possíveis 
usos terapêuticos dessas células. 
No Brasil, a Lei Federal 11.105, de 24 de março de 2005, regulamentou as pesquisas nessa 
área e permite o uso de célula-tronco embrionária para pesquisa e terapia. Essas células 
devem ser obtidas de embriões humanos produzidos por fertilização in vitro, não 
utilizados no procedimento, devem ser embriões inviáveis e que tenham sido mantidos 
congelados por mais de três anos. É obrigatória a obediência às seguintes condições: 
haver consentimento dos genitores, bem como a submissão prévia dos projetos à 
apreciação e aprovação dos respectivos comitês de ética em pesquisa. A lei veta a 
comercialização de material biológico para esse uso. Vale ressaltar que a clonagem 
humana foi proibida pela mesma lei. 
Essas pesquisas podem propor novas opções terapêuticas para várias doenças. No 
entanto, deve-se saber que ocorrem debates éticos acerca da obtenção desse material 
biológico e a aplicabilidade clínica dessas novas modalidades terapêuticas, que ainda está 
muito distante para a maioria das doenças. 
 
Vá mais Longe 
Capítulo Norteador: 
Capítulo 22 Células-tronco e renovação de tecidos. Biologia Molecular da Célula. Alberts, 
B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J. D. Ed. ARTMED, 6a ed., 2017. 
alberts_-_biologia_molecular_da_celula_-_6ed_-_2017 LIVRO SEXTA EDIÇÃO.pdf 
Você pode complementar sua leitura utilizando outros capítulos de livros 
(artigos/editorias abaixo selecionados) 
 
file:///C:/Users/aamar/OneDrive/�rea%20de%20Trabalho/AULAS%20FABIANA/alberts_-_biologia_molecular_da_celula_-_6ed_-_2017%20%20LIVRO%20SEXTA%20EDI��O.pdf
 
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Terapia com Células-Tronco: Esperança ou Novo Marketing? FERNANDO S. CAVALCANTI 
Presidente da Sociedade Brasileira de Reumatologia. 
https://www.scielo.br/pdf/rbr/v45n4/v45n4a01.pdf 
Clonagem e células-tronco. ÉTICAS E CIÊNCIAS DA VIDA. Mayana Zatz. Estud. 
av. vol.18 no.51 . São Paulo May/Aug. 2004.. 
https://doi.org/10.1590/S0103-40142004000200016 
https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142004000200016 
A polêmica da utilização de células-tronco embrionárias com fins terapêuticos. Rev. 
Assoc. Med. Bras. vol.52 no.2 São Paulo Mar./Apr. 2006 
Carlos Augusto Takeuchi e Uenis Tannuri. 
https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-42302006000200001 
Agora é sua Vez! 
Interação 
As células-tronco são células indiferenciadas e não especializadas com as características 
de autorrenovação ilimitada, ou seja, de gerar células iguais a si mesmas durante toda a 
vida em diferentes tipos celulares e com funções específicas. Relate em um texto, quais 
as possibilidades de utilização das células-tronco, de acordo com: células-tronco 
embrionária e células-tronco adulta. 
Questão para simulado 
https://www.scielo.br/pdf/rbr/v45n4/v45n4a01.pdf
https://doi.org/10.1590/S0103-40142004000200016
https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142004000200016
https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-42302006000200001
 
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No ano de 2005, Brasil se tornou referência em terapia celular para regeneração de 
tecido hepático. Foi realizado o primeiro transplante de células-tronco para melhora da 
função hepática. Com relação às células-tronco, é correto afirmar: 
a) As células-tronco de adulto são capazes de se diferenciar em outro tipo de célula, 
porém depende do seu tecido de origem. 
b) As células-tronco de um paciente não podem ser usadas para regenerar seus tecidos 
ou órgãos lesados, pois não há eliminação do risco de rejeição imunológica. 
c) As células-tronco podem ser retiradas, apenas da massa celular interna de blastocistos 
(um dos estágios iniciais dos embriões de mamíferos). 
d) As células-tronco embrionárias são capazes de se diferenciar em outros tipos de 
células, desde que cultivadas sob condições adequadas. 
e) Quando retiradas de embriões congelados, eliminam as questões éticas e religiosas 
associadas à obtenção de órgãos para transplantes. 
Resposta: Letra D 
Comentário: 
Mesmo com os resultados testes sendo positivos ou, pelo menos, promissores, as 
pesquisas de células-tronco e suas aplicações para tratar doenças, ainda tem muito a 
avançar. É preciso utilizar métodos rigorosos de pesquisa e testes para garantir segurança 
e eficácia a longo prazo. Quando as células-tronco são encontradas e isoladas, é 
necessário proporcionar as condições ideais para que elas possam se diferenciar e se 
transformar nas células específicas necessárias no tratamento escolhido, e, para esse 
processo, é necessário muitos experimentos e testes. Além de tudo, é necessário o 
desenvolvimento de um sistema para entregar as células à parte específica do corpo e 
estimulá-las a funcionar e se integrar como células naturais do corpo humano. 
Organize-se: 6 horas semanais – mínimos sugeridos para autoestudo 
 
REFERÊNCIA 
 
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Biologia Celular e Molecular. 9 edição, 2012. Junqueira e Carneiro. 
https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-
carneiro 
Fundamentos da Biologia Molecular e Celular. Clarice Foster Cordeiro. Curitiba: 
InterSaberes, 2020. 
Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146 
IRES, Carlos Eduardo de Barros Moreira; ALMEIDA, Lara Mendes de. Biologia celular: 
estrutura e organização molecular. São Paulo: Érica, 2014. Livro digital. (1 recurso online). 
ISBN 9788536520803. Disponívelem: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788536520803. 
CARVALHO, Hernandes F.; RECCO-PIMENTEL, Shirlei Maria. A célula. 4. ed. São Paulo: 
Manole, 2019. Livro digital. (1 recurso online). ISBN 9786555762396. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9786555762396. 
Biologia Molecular da Célula. Alberts, B.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. & Watson, J. D. 
Ed. ARTMED, 6a ed., 2017. 
RNTC - Rede Nacional de Terapia Celular. http://www.rntc.org.br/a-rntc.html 
 
 
https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro
https://pt.slideshare.net/driz/biologia-celular-e-molecular-9-ed-junqueira-amp-carneiro
https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/185146
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788536520803
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9786555762396
http://www.rntc.org.br/a-rntc.html