Resumo de Diferenciação dos tecidos

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Transdiferenciação
Conceito: Uma célula diferenciada se transforma em outra sem passar pelo estado pluripotente.
Para compreender: 
A diferenciação celular depende de : divisão assimétrica / microambiente da célula / inibição lateral , onde células lançam fatores que irão influenciar na diferenciação de células adjacentes / presença de morfógenos / mudanças na cromatina.
As células tem memória, ou seja, ela mantem um registro dos sinais recebidos para a ocorrência da diferenciação.
Metaplasia ou Transdiferenciação: Para ocorrer naturalmente no corpo, é necessária a ocorrência de injúrias ou traumas. Mesmo assim, é muito raro.
Transdeterminação: Em drosophilas, genes relacionados a formação de antena podem acabar formando um olho.
Desdiferenciação: 
Uma água viva sofre desdiferenciação pra formar hidras durante seu ciclo reprodutivo;
Em zebrafish, o sarcômero se desdiferencia em células tronco pra poder se multiplicar e formar novos sarcômeros (reparo);
Regeneração da lente ocular: célula diferenciada -> intermediário -> célula diferenciada diferente.
Como fazer transdiferenciação em laboratório?
Conversão Direta: Uma célula diferenciada vai se transformar em outra, sem passar por fases intermediárias (Plasticidade).
Para tal, fatores de transcrição, da célula alvo, ectópicos serão acrescentados. Eles irão desativar os genes de diferenciação da atual célula (ex: fibroblasto) através da condensação da cromatina. E então, irão ativar genes responsáveis pela diferenciação da célula objetivo (ex: neurônio).
•	Só para células do mesmo folheto embrionário.
•	Usa fatores de linhagem específica.
•	Os genes Brn2, Ascl1, Myt1l foram os utilizados e suficientes para a diferenciação, gerando células maduras e funcionais. 
•	A diferenciação não é irreversível, os genes são desligados, não perdidos.
 							MyoD
•	É induzida por único gene MyoD. Ex: Pele	------- Músculo
Vantagens em relação à iPS:
	
	Conversão Direta
	iPS
	Divisão Celular
	Não
	Sim
	Formação de Tumor
	Não
	Sim
	Eficiência
	Alta
	Baixa
	Formação de nova célula
	1 Passo
	2 Passos
	Recapitular o desenvolvimento celular
	Não é possível
	É possível
	Protocólo
	Mais difícil (+ genes)
	Mais fácil (- genes)
Manter a iPS em laboratório é melhor, porque sua vida é ilimitada comparada com as diferenciadas.
É melhor usar células iPS no tratamento de pessoas idosas, já que haverá a presença da telomerase.
Conversão Indireta: A célula diferenciada passa por um estado intermediário antes de se transformar em uma nova célula.
Estágio Intermediário
Há a utilização de fatores de pluripotência primeiramente (meio MEF), para que haja a inibição dos genes de diferenciação e modificações na cromatina (mais frouxa) para facilitar a entrada dos novos fatores. 
Depois, há a adição de fatores de diferenciação (meio LIF) referentes a célula que se quer formar.
Fatos Importantes:
Quando há a diferenciação a partir de células iPS, pode haver a formação de diferentes tipos celulares no meio de cultura. Já na transdiferenciação, haverá a formação de uma cultura homogênea.
A partir da conversão indireta, podem-se converter células diferenciadas em progenitores. Isso aumenta a gama de novas células serem formadas.
Comparação entre conversão direta e indireta:
	Conversão Direta
	Conversão Indireta
	Mais rápida
	Mais lenta
	Diferenciação Unipotente
	Multipotente
	Não há expansão
	Há expansão
	Risco de teratoma baixo
	Risco alto
Vantagens e Perspectivas do estudo da transdiferenciação:
Medicina alternativa e especializada;
Pode ocorrer “in vivo”;
Tem que haver a descoberta dos efeitos da transd. direta;
Teste de novos fármacos;
Estudo de patologias (modelagem de doenças);
Refinamento da técnica sem uso de c-Myc (oncogênico) ou de vetores virais.
Diferenciação Celular (Introdução)
Na biologia há diversos tipos celulares especializados em diferentes seres. Ex: Protozoários (1 tipo celular) ; Esponja (várias células diferentes interagindo) ; e Tecidos humanos ( células “iguais” com funções específicas).
Fatos Conhecidos:
Para cada sistema e órgão há um programa de diferenciação específico.
Nos 3 folhetos embrionários, há grande influência de fatores de transcrição e sinalizadores.
A fecundação forma células totipotentes, que se transformarão em pluripotentes e serão capazes de se transformar em qualquer outra célula, dependendo do estímulo. Isso ocorrerá através de divisões simétricas e assimétricas.
Neurogênese adulta: ocorre quando estimulada por comandos internos (genoma) e externos (fatores).
Observação: Quando você faz com que uma célula tronco se torne um neurônio diretamente ou faz uma transdiferenciação direta, há a possibilidade de pular fases intermediárias essenciais para a formação desse neurônio.
Principais fatores que influenciarão na diferenciação:
Comando – para que haja a diferenciação;
Pré-programado ou dinâmico;
Função específica – as células ganharão funções próprias e específicas;
Timing x Controle x População – a diferenciação tem que ocorrer na hora certa, sendo controlada por diferentes fatores que levarão ao processo correto e com a quantidade a se formar específica;
Homeostase.
Diferenciação Neural
No início: As células neurais são provenientes do ectoderma. Na notocorda, haverá a produção de moléculas de sinalização, importantes pra formação do SNP. Através da diferença no gradiente de concentração dessas moléculas, haverá a sinalização necessária pra formação do Sistema Nervoso.
Moléculas de sinalização importantes: Sonic Hedgehod e BMP4. 
O SHH migra da parte ventral para a dorsal. Já o BMP4 faz o contrário.
Fatos Importantes para saber!
A formação completa das sinapses só termina aos 3 anos de idade em humanos.
Células tronco neurais podem ser encontradas no bulbo olfatório e células progenitoras neurais no hipocampo.
Região Límbica: É responsável por emoções. O bulbo olfatório tem conexão direta com ela, ajudando a formar memórias mais facilmente, graças a migração de células tronco neurais, capazes de formar novas sinapses.
COMO OCORRE A DIFERENCIAÇÃO NEURAL?
Resumo: Proliferação celular -> Diferenciação -> Sobrevivência -> Morte Celular.
1º passo: Um precursor comum pode se diferenciar em neurônios ou células gliais, dependendo do estímulo recebido.
Moléculas essenciais: TGF-β (estimula a formação de neurônio; sem ela, há a formação de células gliais); Smad4 e BMP4 (estimula a formação neurônios de e inibe a formação de células gliais).
2º passo: Migração Neuronal.
Semaforinas: Proteínas que vão impedir a passagem do neurônio durante o desenvolvimento, ajudando a guiar a sua migração.
Glia: Ajuda na migração e estabelecimento neuronal quando o cérebro está mais espesso.
Glia Radial: Ajuda a formar as camadas do cérebro através da migração de progenitores neurais (direção: ventral <-> dorsal). 
O crescimento do progenitor até o ponto desejado e sua conseguinte diferenciação também é uma forma de migração.
~> Finalmente, depois da migração, haverá a diferenciação em neurônios.
Sua especialização tem que ser unitária e social. Unitária é a diferenciação específica de cada neurônio e Social significa sua necessidade de interagir com os astrócitos, oligodendrócitos, etc.
3º passo: Crescimento de axônio e dendrito.
- Axônio: Transmite os impulsos nervosos. Ajuda também na migração neuronal.
- Dendritos: Por onde o impulso chega. Possui a espinha dendrítica, onde são formados os terminais pós-sinápticos. 
4º passo: Condução dos cones de crescimento através do embrião em direção aos parceiros pós-sinápticos.
- Cone de Crescimento: Ponta do axônio que forma as sinapses é responsável pelo direcionamento do neurônio. Rico em microtúbulos e rede de actina, que da ancoragem aos microtúbulos.
Ele é atraído por moléculas atratoras e repelido por semaforinas.
OBS: Lesões na medula formam cicatriz glial (astrócitos), que secretamsemaforinas, impedindo a formação de novos neurônios ali. Principal problema!
5º passo: Formação das sinapses (Sinaptogênese).
Sinapse ocorre na região pré-sinática -> fenda sináptica -> Região pós-sináptica.
Geração de memória longa: As sinapses são fortalecidas através das moléculas de ancoragem da fenda sináptica (plasticidade).
LTP: Potenciação de Longa Duração: Impulsos elétricos fortes que fazem com que aumente o nº de sinapses e as fortaleça. Aumento na liberação de Cálcio, Fortalecimento das moléculas de ancoragem.
LTD: Depleção de Longa Duração: Quando não se pratica mais o fortalecimento sináptico, os impulsos elétricos diminuem e as sinapses vão diminuindo e enfraquecendo. Depressão de Cálcio, perda das moléculas de ancoragem que levam ao esquecimento.
Células importantes:
- Astrócitos: Ajuda no controle do fluxo sanguíneo. São reguladores do ambiente químico externo dos neurônios, retirando o excesso de íons, realizando reciclagem. 
Se ligam aos neurônios através dos nós de Ranvier (ricos em canais de Ca2+).
- Oligodendrócitos (SNC) e Células de Schwann (SNP): Ajudam na eficiência do impulso sináptico.
Diferenciação de Células Tronco: Pele e Folículo Piloso
Introdução:
Anatomia da pele:
Derme: É o tecido conjuntivo onde está apoiada a epiderme. Contém as glândulas sudoríparas e sebáceas, músculo eretor dos pelos e folículo piloso.
Epitélio Interfolicular: Parte da pele que fica entre os pelos.
Epiderme: Parte mais superficial. É queratinizada e contém terminações nervosas.
Formação das camadas da Epiderme: As células da camada basal, parte proliferativa, migram para formar a camada espinosa. E essas mesmas, se diferenciam e migram pra formar a camada granular e a córnea. Esse processo leva mais ou menos 30 dias.
Via de Notch: Estimula a proliferação das células da camada basal. 
Outras moléculas envolvidas: Queratina I e X ; AP2 Queratina IV e V. 
Desenvolvimento Embrionário da pele e do folículo piloso:
A epiderme é proveniente da ectoderme e a derme do mesoderme. Melanócitos tem origem na crista neural.
A ectoderme vai receber estímulo de Wnt, que bloqueará as FGFs (Fibroblast growth factors) e aumentará as BMPs. Isso fará com que haja a formação da epiderme. O contrário ocorrendo, haverá a formação do tecido nervoso.
Como ocorre o do folículo piloso?
Células basais são instruídas pela derme a adotarem um destino de folículo (Signal 1), formando um condensado térmico.
Depois, a epiderme manda uma mensagem de volta para a derme, com suas mudanças, fazendo-a formar a papila dermal (DP) [Signal 2].
A papila dermal envia mensagem para o folículo em desenvolvimento, garantindo seu crescimento e diferenciação nas linhagens que compõe o folículo.
Células Tronco da Pele: Homeostase:
No bulge (protuberância) estão as CTs quiescentes, todas CD34+ e com diferentes níveis de expressão de α6-integrina e Lgr5.
Logo acima do bulge há células proliferativas (Lgr 6+). No istmo, logo abaixo da glândula sebácea, haverá outros tipos de células (ex: CD34-) e assim por diante. 
Ou seja, em cada região, haverá células tronco e diversos estágios de proliferação/diferenciação.
No espaço interfolicular há dois tipos conhecidos de células tronco: Uma na parte mais superior da camada e outra na mais inferior (MCSP e α6).
O nicho das CT do folículo é composto por células não-epiteliais: papila dérmica e melanócitos; músculo eretor do pêlo; neurônios periféricos; células da glândula sebácea.
Ciclo do Folículo Piloso:
Fase anágena (onde há crescimento do pêlo) -> capágena (ocorre morte capilar e o folículo regride) -> telógena (folículo bem pequeno e quiescente) -> repete-se o ciclo.
OBS: A papila dermal influencia o estado das CTs/progenitores no folículo piloso. Como? CTs do bulge migram para a DP, onde vão se diferenciar e crescer, graças a sinais que ali ocorrem.
As CTs do folículo piloso também são capazes de migrar e repovoar células do espaço interfolicular no caso de lesões (homeostase).
Fatos e curiosidades:
Os miRNAs possuem funções importantes na homeostase da pele. 
Ex: miR-203 vai influenciar na migração das células da epiderme. Já a miR-25, vai influenciar na pigmentação dos melanócitos.
Ocorrem diversos tipos de divisões simétricas e assimétricas na epiderme. 
Ex: Divisões simétricas: desenvolvimento embrionário inicial e estratificação durante a morfogênese.
Divisões Assimétricas: epitélio oral e bulbo capilar adulto; homeostase da epiderme adulta.
Melanócitos: Suas células tronco estão próximas do bulge. Elas também migram para a DP quando o pêlo tá crescendo. Dará origem ao pigmento capilar.
Papel da p63 na manutenção de CTs na pele: Mantem as células da derme e epiderme saudáveis e funcionais, com o genoma intacto. Pode estar envolvida na perda de cabelo. São totalmente relacionadas com a via da atuação dos miRNAs.
Células Tronco Quiescentes VS Células Tronco Ativadas. As últimas são também quiescentes, mas se dividem mais e são as que gerariam a população de células que iriam replicar de fato. 
Diferenciação Celular no Sistema Hematopoético
Conceitos:
Histológicos: 
- Homotópico: Em um transplante, as células tem o mesmo destino de sua origem.
- Heterotópico: Em um transplante, as células tem destino diferente de sua origem.
Imunológicos:
- Autólogo: Doador/Receptor são a mesma pessoa.
- Singênico: Doador/Receptor possuem a mesma característica gênica (gêmeos univitelinos).
- Alogênico: Transplante entre indivíduos da mesma espécie.
- Xenogênico: Transplante entre indivíduos de espécies diferentes.
Ecologia:
- Nicho
- Dinâmica de população
Genética:
- Genótipo
- Fenótipo
Divisão Assimétrica
Maturação: 
- Comprometimento: As informações no DNA são voltadas pra diferenciação de determinado tecido.
- Determinação: A célula virará algum tipo de cél. específica, porém sem comprometer com a gama de opções que ela pode ainda virar (ex: Linfócito B).
- Especificação: A célula vira um tipo específico da gama antes existente (ex: Linfócito B1).
Senescência
Reposição/Reparo
Regeneração
Organização: 
Órgãos Linfóides:
Primários: gerencia a formação das células hematopoéticas (medula e timo).
Secundários: órgãos auxiliares na manutenção das células
Só formam após o nascimento: linfonodo, baço, fígado e apêndice
Terciários: órgãos onde as células vão agir. 
Células: 
Linfóides: Específicas. Gerada por vacina.
Mielóides: Células imune natas. Não específicas. Tem afinidade por um padrão de antígeno generalizado, ex: bacteriano, fúngico e viral.
Elementos figurados: Proteínas do soro -> Sist. Completo, Imunoglobulinas.