Biologia das Células-Tronco

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26/08/2015
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BIOLOGIA DAS CÉLULAS-TRONCO
Carlos A. Barboza
DDS, MSc., PhD.
DMOR/CB/UFRN
Todo organismo pluricelular é composto 
por diferentes tipos de células. 
Homem adulto:
 75 trilhões de células
 200 tipos celulares 
 Células precursoras
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A capacidade de regeneração dos tecidos 
é conhecida há muitos séculos...
Ainda precisamos entender os MECANISMOS!
Células-Tronco
• Reparo do tecido lesionado
• Transplante
• Construção de tecidos ou órgãos artificiais 
(bioengenharia tecidual)
• Outras finalidades
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CÉLULAS-TRONCO (Stem cells)
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Células-tronco = CURA ???
Yang et al., 2011
Células-Tronco
•O que são – Caracterização
•De onde obter – Fontes
•Como manipular – Cultivo celular
•Como conservar – Criopreservação
•Aplicações: TERAPIA CELULAR
ENGENHARIA TECIDUAL
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Todas as células removidas dos tecidos são 
CÉLULAS-TRONCO ???
Importância da CARACTERIZAÇÃO CELULAR
Adesão ao 
plástico de 
cultivo
Diferenciação
Osteoblastos,
Adipócitos,
Condroblastos
Expressão 
de 
Marcadores
Horwitz et al (2005)CÉLULAS-TRONCO
International 
Society for 
Cell Therapy
(ISCT)
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Adesão ao plástico 
(frascos de cultivo celular)
Capacidade de diferenciação em pelo 
menos três tipos celulares
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Positivos:
CD44, CD73, 
CD90 e CD105
Negativos:
CD34, CD45, 
CD11b ou CD14, 
CD19 ou CD79α, 
e HLA-DR
Expressão de Marcadores de CTMs
(Citometria de Fluxo)
Células-tronco = CURA ???
Yang et al., 2011
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Mecanismo de ação das células-tronco
mesenquimais na reparação tecidual
- Regeneração tecidual por 
DIFERENCIAÇÃO DIRETA?
- Estimula a diferenciação de CÉLULAS 
RESIDENTES?
- Modulação de fenômenos inflamatórios?
Da Bancada para a Clínica
Questões a serem respondidas:
− A fonte celular é CLINICAMENTE VIÁVEL?
− As células apresenta a CAPACIDADE DE 
DIFERENCIAÇÃO desejada?
− As células têm CAPACIDADE 
IMUNOMODULADORA?
− Há riscos de TUMORES ou danos a outros 
tecidos?
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iPSC
(Pluripotência Induzida)
Cultivo de CT Embrionárias
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CT Embrionárias Humanas
 2004: primeiro BANCO DE CÉLULAS 
TRONCO EMBRIONÁRIAS do mundo : 
INGLATERRA
 2008: primeira LINHAGEM DE CT 
EMBRIONÁRIAS BRASILEIRA 
(Universidade de São Paulo) – BRA-1
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Células-Tronco Embrionárias
Vantagem: alta plasticidade, pode 
se diferenciar em qualquer tecido
Desvantagens:
 Questões éticas/religiosas
 Dificuldades técnicas
 Risco de tumores (Teratomas)
J Transl Med. 2008 Jan 29;6:7. 
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CT Embrionárias
x
CT Adultas
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VANTAGENS
• Geralmente autogênicas, não 
há risco de rejeição
• Sem limitações 
morais/legais/éticas
• Risco de teratomas 
praticamente nulo
DESVANTAGENS
• Capacidade de 
diferenciação limitada
• Algumas vezes difícil de 
isolar e cultivar 
• Presença em menor 
quantidade em alguns 
tecidos
Células-Tronco Adultas
CÉLULAS-TRONCO ADULTAS
Hematopoéticas (CTH)
Mesenquimais (CTM)
Outras: Epiteliais, Neurais, etc
Pluripotência Induzida (iPS)
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Fontes clínicas viáveis de CT adultas
 Medula óssea
 Tecido adiposo
 Tecidos dentais
Cordão umbilical
 Outras fontes menos viáveis
Fontes de Células-Tronco Mesenquimais
MEDULA ÓSSEA
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Extração e expansão de CT da medula óssea
Extração de medula óssea
Cultivo das CTM
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Fontes de Células-Tronco Mesenquimais
TECIDO ADIPOSO
EXTRAÇÃO DAS CÉLULAS-TRONCO
Tecido Adiposo
Meio α-MEM + 10% SFB
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Fontes de Células-Tronco Mesenquimais
TECIDOS DENTÁRIOS
Raspagem da raiz
Obtenção de CT dentárias
Ligamento periodontal
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Extração e expansão de CT da polpa do dente decíduo
Cultivo de CT da polpa do dente decíduo (SHED)
24h
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72h
7d
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12d
Perdas dentárias por indicação cirúrgica
Células-Tronco em potencial
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BANCOS DE CÉLULAS
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Todas as crianças perdem 
CÉLULAS-TRONCO 
na infância!
Vantagens da SHED
(Stem cell from Human Exfoliated Deciduous
teeth = Célula-tronco da polpa do dente decíduo)
 Facilidade de obtenção
Maior plasticidade
 Menos imunogênica
Kerkis, Kaplan (2012)
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Aplicações Clínicas das CT dentárias
Krasner, Verlander (2011)
CÉLULAS-TRONCO DE 
PLURIPOTÊNCIA INDUZIDA (iPS)
 2006: pesquisador japonês (Shinya Yamanaka) 
 Reprogramação genética de células adultas de camundongos
 2007: Células humanas
REPROGRAMAÇÃO
 Adição de genes através do uso de vetores virais* 
*vírus modificados que transportam os fatores para dentro da célula a 
ser reprogramada
oct-4 sox-2
Klf-4 c-Myc
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CÉLULAS-TRONCO DE 
PLURIPOTÊNCIA INDUZIDA (iPS)
Laser de baixa intensidade (LLLI): amplamente utilizado na
clínica (estumula a cicatrização, tratamento de ulcerações
cutâneas, dermatites e mucosites, etc).
LLLI tem a capacidade de estimular a proliferação celular.
Laser x Células-tronco
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Muito obrigado!
email: cbarboza@cb.ufrn.br