Aula_diferenciao_celular_clula_tronco_Adriana_2024

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<p>DEPOIS DA MITOSE, QUE DESTINO TEM AS</p><p>CÉLULAS FILHAS???</p><p>CÉLULAS-TRONCO e DIFERENCIAÇÃO CELULAR</p><p>Cap. 20 do Livro: Fundamentos da Biologia Celular. Alberts et al. 3a ed, ou Cap. 22 do</p><p>Biologia Molecular da Célula, Alberts et al 6a ed.</p><p>Profa. Adriana Uchôa</p><p>Células-tronco: principais características</p><p>✓Proliferam mantendo-se como célula-tronco</p><p>✓Originam células diferenciadas (colonizam o organismo)</p><p>✓Divisão assimétrica (Distribuição de fatores regulatórios)</p><p>✓Repor as células que vão</p><p>morrendo no organismo</p><p>✓Reparar lesões</p><p>Célula-tronco Adulta</p><p>Identidade e características básicas</p><p>Funções principais:</p><p>Cada órgão/tecido apresenta</p><p>seu conjunto de células-tronco</p><p>Célula-tronco adulta ou somática</p><p>✓ Célula indiferenciada localizada entre as células diferenciadas</p><p>que compõem tecidos ou órgãos de um organismo</p><p>✓ Função de manter e reparar os tecidos</p><p>✓ Encontradas em um número grande de tecidos</p><p>✓ Há um número muito pequeno de células-tronco nos tecidos</p><p>✓ Nicho = pequena área de cada tecido onde elas permanecem</p><p>quiescentes (não se dividindo) por muitos anos até que sejam</p><p>ativadas por doenças ou lesões</p><p>✓ Entram em vias de diferenciação para formar células</p><p>especializadas de diferentes tecidos nos quais elas residem!</p><p>Célula-tronco adulta ou somática</p><p>Tratamento para estabelecimento</p><p>da funcionalidade no lábio leporino</p><p>Transplante de células tronco uma alternativa ao transplante de</p><p>coração no tratamento de Doenças de Chagas</p><p>A maioria das células num organismo multicelular</p><p>está organizada em um conjunto cooperativo</p><p>Como é que uma célula -</p><p>o Zigoto - origina um ser</p><p>multicelular?</p><p>Os tecidos são compostos por</p><p>células e matriz extracelular</p><p>Nervoso, muscular, epitelial, conectivo, sangue</p><p>TECIDOS</p><p>DIFERENCIAÇÃO → INSTRUÇÕES GÊNICAS</p><p>(EXPRESSÕES + REPRESSÕES)</p><p>ESPECIALIZAÇÃO</p><p>➢ MAIOR EFICIÊNCIA EM FUNÇÕES ESPECÍFICAS</p><p>➢ COOPERATIVIDADE E COMPETITIVAMENTE (COMO UMA SOCIEDADE)</p><p>➢ MAIOR DEPENDÊNCIA ENTRE AS CÉLULAS</p><p>➢ GRANDE DIVERSIDADE DE VIAS BIOQÚÍMICAS E MORFOLOGIAS CELULARES</p><p>Alberts et al., 2017</p><p>Diferenciação celular</p><p>FATORES INTRÍNSECOS E EXTRÍNSECOS INFLUENCIAM</p><p>A EXPRESSÃO DOS GENES – CONTROLANDO A</p><p>DIFERENCIAÇÃO CELULAR</p><p>Expressão</p><p>Gênica</p><p>Matriz Extracelular</p><p>Hormônios</p><p>Fatores</p><p>de</p><p>Crescimento</p><p>Fatores</p><p>Ambientais</p><p>A DIFERENCIAÇÃO RESULTA DE UMA SÉRIE DE</p><p>EXPRESSÕES GÊNICAS CONTROLADAS</p><p>1. PRODUÇÃO SELETIVA DE PROTEÍNAS CELULARES;</p><p>1. INATIVAÇÃO DE DETERMINADOS GENES E ATIVAÇÃO DE OUTROS</p><p>(REGULAÇÃO GÊNICA);</p><p>LEMBRETE: TODAS AS CÉLULAS DO ORGANISMO TÊM OS MESMOS</p><p>GENES</p><p>EX1: ERITROBLASTOS EXPRESSÃO OS GENES DA HEMOGLOBINA, MAS NÃO EXPRESSA OS GENES DO</p><p>CICLO DE KREBS</p><p>EX2: NEURÔNIO: TEM O GENE DA HEMOGLOBINA, MAS NÃO EXPRESSA</p><p>3. REGULAÇÃO TRANSCRICIONAL (age no DNA) E POS-TRANSCRICIONAL</p><p>(age no RNAm e nas proteínas).</p><p>FATORES INTRACELULARES – EXPRESSÃO</p><p>DIFERENCIAL DE GENES</p><p>Há 4 pontos destacáveis sobre a diferenciação nos diferentes tipos celulares:</p><p>1) Proteínas em comum;</p><p>2) Proteínas célula-específica;</p><p>3) Níveis e tipos de RNAm;</p><p>4) Splicing alternativo e modificações</p><p>pós-traducionais.</p><p>Drogas: Cigarro, Álcool, Cocaína,</p><p>medicamentos: Talidomida,</p><p>anticonvulsivantes, ácido retinóico</p><p>Infecções virais : Rubéola, Zika,</p><p>citomegalovírus</p><p>Infecções por protozoários: Toxoplasmose</p><p>Exposição à Radiação e substâncias</p><p>químicas</p><p>Doenças maternas pre-existentes: Diabetes,</p><p>Lupus eritematoso etc</p><p>Agentes que interferem na</p><p>diferenciação durante a</p><p>embriogênese gerando</p><p>má-formação.</p><p>Células-tronco</p><p>• Células especializadas em fornecer um</p><p>suprimento novo de células diferenciadas</p><p>onde estas precisam ser substituídas</p><p>continuamente, ou quando elas são</p><p>necessárias em grande número com o</p><p>objetivo de reparo ou regeneração.</p><p>• Três tipos: Embrionárias, extraembrionárias</p><p>e adultas</p><p>Potencial de Diferenciação celular</p><p>✓ O grau de diferenciação reflete o quanto uma célula é</p><p>especializada</p><p>✓ A potencialidade é a capacidade que ela tem de originar outros</p><p>tipos celulares</p><p>Glóbulos vermelhos</p><p>Potencialidade nula</p><p>Zigoto</p><p>Potencialidade máxima</p><p>Geralmente, quanto maior a potencialidade da célula,</p><p>menor será o seu grau de diferenciação</p><p>Classificação segundo potencial de</p><p>diferenciação</p><p>✓ Totipotentes: células (zigoto e mórula= 16 células) capazes de gerar</p><p>todos os tipos celulares embrionários e extra-embrionários.</p><p>✓ Pluripotentes: podem originar todas as células que formam um</p><p>embrião (propriamente dito) e são provenientes da massa interna do</p><p>blastocisto (CT embrionárias);</p><p>✓ Multipotentes: células que originam apenas um subgrupo de linhagens</p><p>celulares (CT-mesenquimais);</p><p>✓ Células progenitoras:</p><p>✓ Oligopotentes: capazes de gerar células mais restritas a uma</p><p>linhagem do que as multipotentes;</p><p>✓ Unipotentes: originam apenas um único tipo celular maduro.</p><p>P</p><p>O</p><p>T</p><p>E</p><p>N</p><p>C</p><p>I</p><p>A</p><p>L</p><p>I</p><p>D</p><p>A</p><p>D</p><p>E</p><p>CT embrionária</p><p>Origina células dos três</p><p>folhetos embrionários</p><p>CT embrionária</p><p>pluripotente</p><p>Célula-tronco embrionária</p><p>Plasticidade</p><p>100%</p><p>• Entre os tecidos conhecidos por apresentarem células-tronco após</p><p>a vida pós-natal, a medula óssea foi a mais estudada> Células-</p><p>tronco hematopoéticas (hematopoietic stem cells - HSC) e</p><p>células-tronco mesenquimais (mesenchymal stem cell - MSC).</p><p>• MSC: são capazes de diferenciar-se como linhagem</p><p>osteogênica, condrogênica, adipogênica, neurogênica e</p><p>cardiogênica> Na medula adulta fresca, são cerca de somente</p><p>0,01% a 0,0001% das células nucleadas</p><p>• HSC: são células precursoras de diversos tipos de células do</p><p>sangue, da linhagem mieloide (monócitos e macrófagos,</p><p>neutrófilos, basófilos, eosinófilos, eritrócitos,</p><p>megacariócitos/plaquetas, células dendríticas) e da linhagem</p><p>linfoide (linfócitos T, linfócitos B, célula exterminadora natural</p><p>- NK).</p><p>Exemplo de diferenciação celular: hematopoiese</p><p>Linhagem linfocítica</p><p>Linhagem mieloide</p><p>Um único tipo de Célula-</p><p>tronco dá origem a</p><p>diversos tipos de progênie</p><p>diferenciada</p><p>Epitélio constituído por</p><p>uma camada de células</p><p>CÉLULAS-TRONCO</p><p>ADULTAS</p><p>• nichos celulares no adulto</p><p>• uni ou multipotentes</p><p>A epiderme é renovada a partir das</p><p>Células-tronco de sua células basal</p><p>A camada basal contem uma mistura de</p><p>células-tronco e células precursoras em</p><p>divisão que após emergirem da camada</p><p>basal, param de dividir e se movem para</p><p>fora à medida que se diferenciam.</p><p>As células sofrem uma forma</p><p>especial de morte celular: o</p><p>núcleo se desintegra e a célula</p><p>encolhe formando uma escama</p><p>achatada repleta de queratina.</p><p>Perspectivas futuras: Engenharia tecidual</p><p>Podem proliferar indefinidamente e manter o potencial de desenvolvimento</p><p>irrestrito> são pluripotentes em cultura!</p><p>TerapêuticaReprodutiva</p><p>CT embrionárias obtidas por clonagem</p><p>Clonagem</p><p>x</p><p>Aplicações</p><p>✓ Manipulação genética</p><p>Células-tronco embrionárias</p><p>Possíveis soluções</p><p>Problemas:</p><p>✓ Rejeição devido ausência de</p><p>identidade alogênica</p><p>✓ Teratomas: falta de controle da</p><p>diferenciação</p><p>✓ Questões éticas e legais</p><p>Aplicações terapêuticas</p><p>Desenvolvimento de células like</p><p>produtoras de insulina From</p><p>Mouse Embryonic Stem Cells.</p><p>Que célula-tronco utilizar?</p><p>Questões éticas, legais, sociais...</p><p>✓ Questões éticas – são aquelas que nos convidam a pensar sobre</p><p>as potenciais consequências originadas por um determinado</p><p>procedimento ou pelo emprego de alguma metodologia</p><p>✓ Questões legais – como é a legislação em relação ao assunto.</p><p>Tanto o público como as pessoas que fazem as leis precisam da</p><p>ajuda dos cientistas para entender a técnica, seu significado e como</p><p>o seu emprego deve ser regulamentado pelo governo</p><p>✓ Questões sociais – dizem respeito ao impacto da aplicação da</p><p>técnica na sociedade</p><p>✓ Questões religiosas – os</p><p>cientistas se deparam com os</p><p>questionamentos provenientes de</p><p>diversos tipos de religião</p><p>Diferentes tipos de células-tronco</p><p>(IPS)</p><p>Cell 131, 1-12, November 30, 2007</p><p>Novidade: criação de células-tronco</p><p>pluripotentes a partir de células adultas, sem</p><p>a necessidade de um embrião</p><p>iPS (Células –tronco</p><p>pluripotentes induzidas)</p><p>Slide 1</p><p>Slide 2: CÉLULAS-TRONCO e DIFERENCIAÇÃO CELULAR</p><p>Slide 3: Células-tronco: principais características</p><p>Slide 4</p><p>Slide 5: Célula-tronco adulta ou somática</p><p>Slide 6</p><p>Slide 8</p><p>Slide 9</p><p>Slide 11</p><p>Slide 12</p><p>Slide 13: Diferenciação celular</p><p>Slide 14</p><p>Slide 15</p><p>Slide 16</p><p>Slide 17</p><p>Slide 18: Células-tronco</p><p>Slide 22: Potencial de Diferenciação celular</p><p>Slide 23: Classificação segundo potencial de diferenciação</p><p>Slide 26: Célula-tronco embrionária</p><p>Slide 29</p><p>Slide 30</p><p>Slide 31</p><p>Slide 32</p><p>Slide 33</p><p>Slide 37</p><p>Slide 41</p><p>Slide 42: CT embrionárias obtidas por clonagem</p><p>Slide 43: Aplicações terapêuticas</p><p>Slide 44: Questões éticas, legais, sociais...</p><p>Slide 45: Diferentes tipos de células-tronco</p><p>Slide 46</p><p>Slide 47: iPS (Células –tronco pluripotentes induzidas)</p><p>Slide 48</p>