Trabalho Célula Tronco e diferenciação celular

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Células Tronco: sua polêmica e infinidade de possibilidades são tema 
deste trabalho. O que são, como se diferenciam ,como podem ser 
obtidas e como seu potencial pode ser utilizado para melhorar nossa 
vida serão temas abordados. 
Biologia Celular 
Universidade Federal de Alfenas 
Isadora Bernardes da Silva 
Odontologia 
 
Introdução 
“No ano de 1963 o cientista do Canadá 
James Edgar Till em uma de suas 
pesquisas, descobriu, acidentalmente, 
que as células transplantadas da 
medula óssea no baço de ratos 
acabavam por se auto-replicarem. Esse 
foi o primeiro passo para mais uma 
alavancada da ciência na busca pela 
cura das doenças. Até chegar a esse 
experimento, James e sua equipe 
trabalharam muito para buscar 
respostas, como por exemplo: qual 
seria a morfologia de tais células ou 
com que elas se pareciam e qual seria 
realmente sua função. E ele não 
imaginava que aquilo que descobrira 
traria tanto impacto para a 
humanidade. Till, posteriormente, foi 
considerado o pai das células-tronco.” 
 Dr. James Edgar Till 
Till e sua equipe deram ao mundo uma infinidade de possibilidades de 
tratamento e evolução em pesquisa. No entanto, sua descoberta traz com ela um viés de 
discussões éticas sobre a utilização dessas células, especialmente quando elas provem 
de embriões. Todos esses aspectos serão abordados sucintamente neste trabalho. 
Para um bom entendimento de células tronco é preciso entender, primeiro, o seu 
nome. Stem cells (como são chamadas em inglês) ou células estaminais – em sua 
tradução literal- significa o eixo principal de uma planta, e também fio da vida. Por seu 
papel no inicio, proliferação e diferenciação celular sua nomenclatura esta correta. 
Estas células não são especializadas, isto é não tem função e padrão de 
comportamento definido, e são capazes auto renovação e potencial de diferenciação. 
 
A auto renovação é a capacidade que as células-tronco têm de proliferar, 
gerando células-filhas idênticas à original. Estas células podem continuar sendo células 
tronco ou tomar uma nova rota de proliferação e progressiva diferenciação. 
O potencial de diferenciação é a capacidade que as células-tronco têm de, 
quando em condições favoráveis, gerar células especializadas e de diferentes tecidos 
(células sanguíneas, cardíacas, pancreáticas, neurônios, etc.). 
 
 
A diferenciação passa também por tipos intermediários capazes de se multiplicar. Os 
tipos intermediários dão origem a tipos celulares mais específicos. 
Desenvolvimento 
O zigoto 
A partir da definição das células podemos concluir que o zigoto é uma célula 
tronco. A partir do zigoto temos de fato todos os tipos celulares que formam o ser vivo. 
 
O zigoto é chamado de totipotente por ser capaz de se dividir e diferenciar em 
qualquer tipo celular. O zigoto se divide em duas células conhecidas como blastômeros; 
estas então se dividem em quatro blastômeros, oito blastômeros, e assim por diante. Os 
blastômeros mudam de forma, alinham-se e compactam-se estabelecendo junções do 
tipo tight, formando assim uma esfera compacta de células conhecida como mórula. 
Antes da compactação as células podem ser separadas sem problemas e grande 
dificuldade. Se isso acontece artificial ou naturalmente originam-se gêmeos idênticos. 
Portanto, até o estagio de mórula as células do embrião são totipotentes. 
A mórula começa a passar por sucessivas clivagens e reorganiza-se, surgindo do 
interior da mórula um espaço preenchido por líquido, a cavidade blastocística 
(blastocisto). Conforme o líquido aumenta na cavidade blastocística ele separa os 
blastômeros em duas partes: 
↪Uma camada delgada externa –o trofoblasto- que formará a parte embrionária da 
placenta. 
↪Um grupo de blastômeros localizados centralmente- o embrioblasto (massa celular 
interna, MCI) - que formará o embrião. 
A MCI e as células do trofoblasto constituem dois tipos específicos de linhagem 
celular. Como conservam a capacidade de se diferenciar em uma determinada gama de 
células são chamadas de pluripotentes. 
Algumas células após o nascimento conservam a capacidade de se multiplicar e 
se diferenciar em apenas um tipo celular. Essas células são chamadas de unipotentes. 
A MCI por não ser capaz de dar origem a placenta é considerada pluripotente, 
contudo, elas possuem potencial para dar origem a todas as células que compõe o ser, 
inclusive os gametas, essa característica define a célula tronco embrionária. 
 
Células tronco embrionárias 
Animais congênitamente imunodeficiêntes, como os camundongos nude (não 
apresentam a glândula timo- não tem linfócitos T) e os camundongos com 
imunodeficiência combinada severa, são ferramentas valiosas por apresentam 
respectivamente pouca ou nenhuma atividade do sistema imune, assim eles podem ser 
utilizados para o transplante de células-tronco de outras espécies, como o homem, 
servindo como “tubos de ensaio” vivos que permitem estudar a distribuição e a biologia 
das células em condições menos artificiais do que o cultivo in vitro. 
 
Camundongo nude 
Quando colocadas as células de um blastocisto na pele de um camundongo nude 
ele desenvolve um teratoma que apresenta células indiferenciadas e células de vários 
tipos, como: ósseas, epiteliais, musculares, etc. sem nenhuma organização funcional. 
Essa pesquisa foi de extrema importância no entendimento da proliferação e 
funcionamento das células tronco embrionárias, pois as células de um blastocisto podem 
ser mantidas em cultura sem se diferenciar apenas se proliferando em meio de cultivo 
quando adicionado a esse meio o LIF(fator inibidor de leucemia). Sem isso, as células 
se agregam formando massas semelhantes ao teratoma dos camundongos. 
A transmissão de sinais específicos de cada célula para suas vizinhas é que 
determinam o comportamento das células em geral. Isso não é diferente com as células 
pluripotentes. O uso delas com sinais de diferenciação específicos (fatores de 
diferenciação) poderiam ser utilizados para cura de diabetes tipo I, por exemplo, através 
da terapia celular. 
 
A dificuldade das pesquisas sobre esse assunto não estão relacionadas somente a 
questões científicas. Questões éticas também se aplicam, pois a utilização de embriões 
em pesquisas causam grande inquietude na sociedade. O avanço nas pesquisas com 
células tronco se dá agora graças a descoberta de células indiferenciadas em indivíduos 
adultos. 
 
 
Clonagem e células-tronco 
A famosa ovelha Dolly nasceu em 1997. Ela ficou mundialmente conhecida por 
ser o primeiro mamífero clonado, isto é, produziu-se uma cópia geneticamente idêntica, 
a partir de uma célula somática diferenciada. 
Religiosidade no contexto das terapias com células-tronco 
A pesquisa biomédica, a cura de doenças, o avanço no entendimento do corpo humano 
durante muito tempo foi impedida por crenças religiosas que envolviam o corpo. O corpo 
é sagrado, não se deve “viola-lo”. Naquela época muitos foram julgados e mortos por 
estudar o corpo. 
Hoje, as questões científicas não mais deveriam estar conectadas ao religioso, contudo, 
elas ainda batem de frente o que em acarretado atrasos significativos em terapias 
celulares. 
As células-tronco embrionárias, por apresentarem maior potencial de diferenciação dos 
que as células-tronco presentes em adultos, seriam a grande aposta de muitos cientistas 
para obtenção de tratamentos revolucionários de regeneração de tecidos e até 
reconstruçãode órgãos. 
Contudo o conceito do que é um ser humano é algo extremamente confuso e discutível. O 
que leva ao argumento de entidades religiosas que na utilização de células-tronco 
embrionárias estaria lesionando um "indivíduo humano" com direito à vida desde a 
concepção. A finalidade boa não justifica uma ação ruim, por isso, a Igreja aponta a 
alternativa do uso das células-tronco adultas contidas na medula óssea, no cérebro, no 
mesênquima de vários órgãos e no sangue do cordão umbilical. 
Para a ciência a religiosidade estaria “lesando a vida”, não permitindo a pesquisa com 
células tronco embrionárias. E para a religião a pesquisa cientifica estaria fazendo o 
mesmo por usar as células. 
É extremamente complexo discutir sobre isso as questões sócias e éticas sobre o assunto 
causam revoltas por ambas as partes. Somente o tempo e novas pesquisas e descobertas 
poderão mudar o rumo dessa historia. 
Um clone é conjunto de células geneticamente idênticas derivadas por mitose de 
uma única célula original ou indivíduo geneticamente idêntico a outro, produzido por 
manipulação genética. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se 
originam da divisão de um óvulo fertilizado. 
No caso da Dolly o processo de clonagem foi feito a partir de uma glândula 
mamária de uma ovelha cujo núcleo foi retirado e inserido em um óvulo em que o 
núcleo já havia sido removido. Essa célula foi exposta a uma corrente elétrica e, o novo 
núcleo, começou a se comportar como um núcleo zigótico, dividindo-se e dando origem 
a mórula e blastocisto. O embrião foi colocado em útero de ovelha “de aluguel” e assim 
nasceu a Dolly. 
 
 
Processo de “produção” da Dolly 
Dolly foi o primeiro sucesso. Antes dela inúmeras tentativas já haviam falhado. 
Todas essas tentativas, contudo não foram em vão: descobriu-se que apenas células no 
estado de quiescência (período G0) do ciclo celular poderiam ser usadas em clonagens. 
Embora Dolly tenha sido um sucesso no quesito clonagem, ela viveu apenas seis 
anos. Ela teve que ser sacrificada por apresentar inúmeras doenças degenerativas típicas 
de ovelhas velhas. Isso ocorreu, pois o núcleo utilizado para cria- lá já havia passado 
por inúmeras divisões na “ovelha mãe” e no fim de cada divisão celular os telômeros 
(extremidade do cromossomo) ficam mais curtos (acredita-se que este encurtamento 
seja um sinal de envelhecimento celular). Assim, Dolly não nasceu e viveu com sua 
idade, ela já nasceu com a idade celular de sua “mãe”. 
 
Clonagem reprodutiva 
Uma das grandes descobertas que a Dolly possibilitou foi que uma célula 
diferenciada poderia ser reprogramada ao estágio inicial e voltar a ser totipotente. 
 
Esquema da clonagem reprodutiva 
A clonagem reprodutiva consiste exatamente no processo feito com a ovelha 
Dolly. Se fosse feito em humanos, daria origem a outro ser idêntico com as mesmas 
características físicas, igual ao original- o clone. 
“ Já sabemos que não é um processo fácil. Dolly só nasceu depois de 276 tentativas que fracassaram. 
Além disso, dentre as 277 células "da mãe de Dolly" que foram inseridas em um óvulo sem núcleo, 
90% não alcançaram nem o estágio de blastocisto. A tentativa posterior de clonar outros mamíferos 
tais como camundongos, porcos, bezerros, um cavalo e um veado também tem mostrado uma 
eficiência muito baixa e uma proporção muito grande de abortos e embriões malformados. Penta, a 
primeira bezerra brasileira clonada a partir de uma célula somática morreu adulta, em 2002, com um 
pouco mais de um mês. 
Ainda em 2002, foi anunciada a clonagem do copycat o primeiro gato de estimação clonado a partir 
de uma célula somática adulta. Para isto foram utilizados 188 óvulos que geraram 87 embriões e 
apenas um animal vivo. Na realidade, experiências recentes, com diferentes tipos de animais, têm 
mostrado que esta reprogramação dos genes, para o estágio embrionário, o qual originou Dolly, é 
extremamente difícil.” 
“O grupo liderado por Ian Wilmut, o cientista escocês que se tornou famoso por esta experiência, 
afirma que praticamente todos os animais que foram clonados nos últimos anos a partir de células 
não embrionárias estão com problemas. Entre os diferentes defeitos observados nos pouquíssimos 
animais que nasceram vivos após inúmeras tentativas, observam-se: placentas anormais, gigantismo 
em ovelhas e gado, defeitos cardíacos em porcos, problemas pulmonares em vacas, ovelhas e porcos, 
problemas imunológicos, falha na produção de leucócitos, defeitos musculares em carneiros. 
Os avanços recentes em clonagem reprodutiva permitem quatro conclusões importantes: 
1-a maioria dos clones morre no início da gestação; 
2-os animais clonados têm defeitos e anormalidades semelhantes, independentemente da célula 
doadora ou da espécie; 
3-essas anormalidades provavelmente ocorrem por falhas na reprogramação do genoma; 
4-a eficiência da clonagem depende do estágio de diferenciação da célula doadora. De fato, a 
clonagem reprodutiva a partir de células embrionárias tem mostrado uma eficiência de dez a vinte 
vezes maiores, provavelmente porque os genes que são fundamentais no início da embriogênese 
estão ainda ativos no genoma da célula doadora. 
É interessante que, dentre todos os mamíferos que já foram clonados, a eficiência é um pouco maior 
em bezerros (cerca de 10% a 15%). Por outro lado, um fato intrigante é que ainda não se tem notícias 
de macaco ou cachorro que tenha sido clonado. Talvez seja por isso que a cientista inglesa Ann 
McLaren tenha afirmado que as falhas na reprogramação do núcleo somático possam se constituir 
em uma barreira intransponível para a clonagem humana.” 
Mesmo que todos os problemas referentes às dificuldades do processo de 
clonagem fossem superados vários fatores éticos estariam envolvidos. Quem será 
clonado? Qual a lógica de se criar inúmeras cópias de um mesmo ser? Quem será o pai 
ou a mãe do clone? Etc. 
Apesar dos vários problemas da clonagem reprodutiva, essas experiências feitas 
com animais clonados têm ensinado muito sobre comportamento e funcionamento 
celular, e tem ajudado com várias descobertas para a evolução da clonagem terapêutica. 
Clonagem terapêutica 
A clonagem terapêutica não tem a intenção de criar um novo ser e sim de 
produzir células tronco para tratamentos. Utilizando a célula somática do indivíduo e 
deixando que ela se divida em laboratório tem-se células pluripotentes para utilizar na 
fabricação e inúmeros tecidos para tratamentos em geral. 
 
Esquema da clonagem terapêutica 
 
Utilizando-se de embriões que seriam inviáveis para a implantação, a clonagem 
terapêutica cria uma possibilidade enorme na linha de transplantes, pois tem a vantagem 
de evitar as rejeições com o doador sendo a própria pessoa. Esta técnica tem suas 
limitações. Ela não poderia ser usada quando o doador fosse portador de uma doença 
genética, pois a mutação patogênica persistiria. Além disso, também existe o problema 
da idade da célula, ela seria mais jovem ou teria a mesma idade das células do doador. 
Por ser algo muito novo, ainda necessita de muita pesquisa antes de se tornar um 
tratamento viável e de larga escala. 
 
Terapia celular com outras fontes de células-tronco 
Apesar das células-tronco embrionárias serem uma ótima opção para 
tratamentos, os entraves éticos barram sua utilização. No entanto, os blastocistos não 
são a única fonte de células-tronco. Afortunadamente, alguns tecidos se renovam 
continuamente durante toda a vida do indivíduo adulto. Graças a essa necessidade, as 
células-tronco persistem no indivíduo adulto. A diferenciação dessas células tem um 
potencial de renovação e diferenciação menor do que as embrionárias, seu 
comportamentoe cultura também são diferentes, sendo difícil mantê-los em culturas por 
longos períodos (diferentemente das embrionárias que podem ser mantidas por anos). 
Em indivíduos adultos, as células tronco, através de estímulos específicos, podem entrar 
em divisão gerando novas células tronco ou células precursoras específicas que se 
dividirão e prosseguirão se diferenciando. 
Esse processo é extremamente interessante, pois as células-tronco se dividem 
pouco, e suas sucessoras se dividem com maior velocidade e com maior intensidade, 
ampliando a população celular e mantendo a linhagem primordial. 
À medida que a célula vai se diferenciando, ela chega num ponto que sua 
diferenciação a torna tão específica que ela não se divide mais, como é o caso dos 
neurônios. Esse mecanismo explica porque populações relativamente pequenas de 
células tronco são capazes de manter a renovação celular de tecidos como revestimento 
do intestino e as células sanguíneas. 
A dificuldade no estudo de células-tronco do adulto se dá não só por sua 
pequena quantidade, mas também por não possuírem uma morfologia característica e 
por estarem dispersas e não em uma região específica. 
As células-tronco humanas regeneram o coração infartado dos macacos 
O experimento dá um passo fundamental no caminho da aplicação clínica 
(30 ABR 2014) 
O implante de células humanas contém 
feixes fibrilares e sarcômeros bem 
formados; células do macaco hóspede . 
 
“As pesquisas em medicina 
regenerativa avançaram nesta semana 
... com o reparo do coração após o 
enfarte; o experimento é em macacos, 
mas as células-tronco que consertaram 
o seu músculo cardíaco são humanas: o 
passo fundamental no caminho para os 
testes clínicos. Ambos os avanços se 
baseiam nas células-tronco 
embrionárias, dando razão aos 
cientistas que perseguem essa linha de 
investigação em paralelo às mais 
modernas –e menos polêmicas— células 
iPS (células-tronco pluripotentes 
induzidas), que evitam o uso de 
embriões humanos. 
Charles Murry e sua equipe da Universidade de Washington em Seattle conseguiram 
regenerar parcialmente o coração infartado de macacos com cardiomiócitos (células 
musculares do coração) derivados de células-tronco embrionárias humanas. Até agora 
isso só havia sido obtido em animais menores como ratos –também pelo laboratório de 
Murry—, e o novo experimento derruba talvez a principal barreira que separa as 
células-tronco embrionárias de sua aplicação na cardiologia. Embora não seja a única, 
porque os implantes produziram arritmias no longo prazo em alguns macacos. Ainda 
que essas arritmias não sejam fatais, constituem uma complicação grave que os 
pesquisadores deverão resolver antes de sequer pensarem em entrar em um hospital. 
Apesar de toda a ciência e a tecnologia utilizadas nessas pesquisas, um dos grandes 
problemas do "salto" dos ratos para os humanos envolve força bruta. Consertar o 
coração de um ratinho requer um milhão de cardiomiócitos; o de uma ratazana, 10 
milhões; o de um porquinho-da-índia, 100 milhões. O do macaco precisou de 1 bilhão, 
uma cifra pela primeira vez comparável à necessária para que os médicos 
regenerassem o coração de um paciente humano, pois esse é mais ou menos o número 
de células que morrem em um enfarte humano típico. Os cientistas de Washington 
tiveram de apurar a técnica para produzir todas essas células cardíacas a partir de 
cultivos de células-tronco, incluindo o congelamento por turnos. Os resultados foram 
apresentados na ‘Nature’. 
 O implante de células humanas 
contém uma rede estruturada de vasos 
sanguíneos derivados do macaco 
hóspede. 
Os cardiomiócitos derivados de células-
tronco embrionárias humanas e 
injetados diretamente no miocárdio dos 
macacos conseguem uma 
revascularização extensiva do coração 
infartado; mostram uma progressiva –
embora incompleta— maturação nos 
três meses seguintes à intervenção; são 
‘colonizados’ –perfundidos, no 
jargão— pelos vasos sanguíneos do 
coração hóspede; e acoplam-se 
eletromecanicamente com ele, isto é, 
batem em seu ritmo e em boa sintonia. 
Os detalhes mostram que esse 
acoplamento não é só aparente, como 
também possui um fundamento 
bioquímico normal, baseado em ondas 
de liberação de cálcio...” 
 
Pesquisas recentes mostraram que células-tronco retiradas da medula de 
indivíduos com problemas cardíacos foram capazes de reconstituir o músculo do seu 
coração, o que abre perspectivas fantásticas de tratamento para pessoas com problemas 
cardíacos. A maior limitação da técnica, do autotransplante (células tronco adultas) é 
que ela não serviria para portadores de doenças genéticas. 
 
As células hematopoiéticas 
No caso das células sanguíneas, sua célula tronco reside na medula óssea. São as 
células-tronco hematopoiéticas (CDH) que dão origem a hemácias, leucócitos e 
plaquetas. 
 A diferenciação, isto é, se essas CDH vão continuar sendo células tronco ou se 
tornar mais especificas se deve, em parte, ao fato de as células-tronco sanguíneas 
expressam em sua superfície uma proteína a Notche. Outro tipo de célula tronco que 
reside na medula, as células-tronco estromais (CTE), possui um receptor para essa 
proteína. Quando ocorre o reconhecimento e adesão entre células tronco 
hematopoiéticas e estromais, a primeira permanecerá célula tronco após a divisão. Se 
não correr esse reconhecimento a célula pode tomar duas vias; ou entra em divisão e 
diferenciação ou então morrerá. É óbvio que é proteína Notch não é o único fator 
envolvido na diferenciação ou manutenção das células tronco hematopoiéticas, contudo 
é algo intrigante e objeto de estudo de muitos pesquisadores. 
 
A existência de células hematopoiéticas precursoras são bem conhecidas e 
utilizadas em larga escala já a um bom tempo, principalmente em portadores de 
leucemia. 
Na leucemia mielomonocítica crônica o único tratamento que pode curar e o 
transplante de células tronco. Antes de receber o transplante o paciente recebe uma dose 
elevada de quimioterapia, muitas vezes em combinação com a radioterapia de corpo 
inteiro. Esse processo visa destruir todas as células da medula óssea. Em seguida, faz se 
o transplante das células tronco para a formação do sangue do paciente. 
Existem dois tipos de transplante: autólogo e alogênico. 
 
No autólogo o paciente recebe suas próprias células tronco. Contudo, esse 
procedimento não é o padrão na leucemia crônica, porque a medula do paciente contem 
células anormais. 
Já no transplante alogênico as células tronco vem de um doador. Os resultados 
são melhores quando o doador é muito compatível com o paciente, como por exemplo, 
quando o doador é um irmão. Esse transplante pode apresentar efeitos colaterais 
importantes por isso não é muito realizado em pacientes idosos. Nesses pacientes é mais 
usado um transplante conhecido como mini-alogênico ou mini transplante, onde as 
doses de quimioterapia e radioterapia administradas são mais baixas não destruindo 
totalmente a medula óssea. 
“Um efeito colateral importante do transplante alogênico é a doença enxerto-
versus-hospedeiro. Isto ocorre quando as novas células do sistema imunológico 
(doadas) não reconhecem os tecidos do paciente e reagem atacando o novo 
"organismo”. Isso pode afetar qualquer parte do corpo, podendo ser fatal” 
 
 
Recentemente foi descoberta a existência de outro tipo de célula tronco residindo 
na medula: as células tronco mesenquimais ou estromais que possuem receptor para a 
proteína notch. 
“As CTE, capazes de originar células ósseas, musculares cardíacas, 
cartilaginosas, adipócitos e outros tipos de células do tecido conjuntivo e dos tendões.Grande volume das pesquisas sobre terapia celular com células-tronco adultas tem-se 
concentrado nesse tipo celular. Embora vários sucessos terapêuticos tenham sido 
alcançados, ainda existem muitas dúvidas quanto ao real efeito desse tratamento. 
Não se sabe se a regeneração tissular observada é resultante da proliferação e 
diferenciação das células estromais injetadas no órgão doente ou se estas apenas 
sinalizam (estimulam) a proliferação e diferenciação de células que já existiam naquele 
local. Outra grande dúvida é quanto ao controle da diferenciação das células tronco, 
pois se um mesmo tipo celular pode gerar tanto músculo quanto osso, como garantir 
que as células injetadas vão assumir o comportamento “correto”? Devido a essas 
incertezas, esses tratamentos só são aplicados a pacientes sem nenhuma outra 
possibilidade terapêutica.” 
As células nervosas 
Ao encontrar células tronco no cérebro a comunidade cientifica ficou eufórica 
com as possibilidades. Além de sua possibilidade de recuperação e cura de sequelas 
causadas por acidentes, abriu-se a porta para cura de doenças como Alzheimer e 
Parkinson. 
 
Cérebro normal e com Alzheimer a terapia com células tronco neurais são fonte de esperança 
para o tratamento dessa doença e muitas outras. 
Contudo, no cérebro adulto, essas células tronco, mesmo tendo capacidade de 
diferenciação, dão origem apenas a células da glia (oligodentrócitos e astrócitos). Os 
estímulos da diferenciação dessas células pra neurônios funcionais ainda são 
desconhecidos. 
A regeneração de neurônios é particularmente complicada, pois, além de 
proliferar, os axônios dessas células devem seguir um caminho determinado e recompor 
as sinapses com outras células. 
As pesquisas sobre o assunto não pararam desde a sua descoberta e tem-se 
construído muita esperança em torno do assunto graças a experimentos em roedores 
onde células-tronco provenientes do hipocampo foram cultivadas in vitro e 
reimplantadas próximo ao bulbo olfatório no cérebro do animal doador, formando 
sinapses e comportando-se como neurônios olfatórios. 
Estudos mais recentes nos Estados Unidos apresentaram os resultados de um ano 
de tratamento células-tronco neurais em crianças com Palizaeus-Marzbacher, 
enfermidade que reduz a produção de mielina no cérebro. O transplante não apresentou 
rejeição e indicou 'modestos avanços' nas habilidades motoras dos pacientes. 
A renovação dos epitélios 
No epitélio do trato digestivo, as células-tronco se localizam em criptas e dão 
origem a muitos tipos celulares: células absortivas, secretoras (de muco), de Paneth 
(relacionadas à imunidade) e enteroendócrinas. A renovação desse epitélio é muito 
rápida, apesar de as células-tronco ali se dividirem apenas uma vez a cada 24 horas. 
Já o ciclo celular nas células intermediárias (ainda não completamente diferenciadas) 
leva apenas duas horas, evidenciando o efeito amplificador da proliferação dessas 
células. 
Enquanto ao epitélio digestivo cabe absorver todos os nutrientes atuando como 
uma barreira seletiva entre o meio extra e o intracorporal, daí sua estrutura – uma fina 
na camada de células fortemente ligadas umas às outras através de junções de adesão e 
de oclusão – a pele, é essencialmente relacionada à função de revestimento. A absorção 
de substâncias através da pele é muito pequena, cabendo a este verdadeiro órgão 
impedir, por um lado, a perda excessiva de fluidos e sais corporais e, pelo outro, o 
efeito de agentes ambientais sobre o organismo.A impermeabilidade da pele depende 
de duas de suas características: 1–a camada mais externa, composta por células 
mortas e queratinizadas que descamam constantemente; 2 – das junções de adesão e de 
oclusão. 
 Em contato com a lâmina basal, as células são mais indiferenciadas. Nessa 
camada estão as células-tronco. Acima desta, está a camada espinhosa. Após a camada 
espinhosa, situam-se as células granulosas, onde, além de junções de adesão, junções 
de oclusão formam uma barreira eficaz contra perda de líquidos e sais para o meio 
externo. As células desta camada também contêm grânulos de melanina, responsáveis 
pela coloração da pele. Progressivamente as células granulosas vão morrendo, 
formando várias camadas de células mortas e queratinizadas. 
As camadas externas da pele são substituídas centenas de vezes ao longo de 
nossa vida. Na camada basal, residem as células-tronco indiferenciadas que 
capitaneiam o processo de divisão e diferenciação. 
 
As diversas camadas do epitélio. 
A proliferação in vitro de células epiteliais já é uma realidade e tem sido 
empregada no tratamento de queimados. Para isso muito contribuíram as pesquisas 
sobre a interação entre células epiteliais e moléculas da membrana basal, 
demonstrando mais uma vez que a pesquisa básica não pode nem de longe ser 
considerada um luxo inútil. Quando menos se espera, aqueles conhecimentos que 
pareciam tão teóricos tornam se fundamentais para a resolução de uma questão 
prática. 
Cordão umbilical e placenta 
Pesquisas recentes vêm mostrando que o sangue do cordão umbilical e da 
placenta são ricos em células-tronco. Entretanto, também não sabemos ainda qual é o 
potencial de diferenciação dessas células em diferentes tecidos. Se as pesquisas com 
células-tronco de cordão umbilical proporcionarem os resultados esperados, isto é, se 
forem realmente capazes de regenerar tecidos ou órgãos, esta será certamente uma 
notícia fantástica, porque não envolveria questões éticas. Teríamos que resolver então 
o problema de compatibilidade entre as células-tronco do cordão doador e do receptor. 
Para isto será necessário criar, com a maior urgência, bancos de cordão públicos, à 
semelhança dos bancos de sangue. Isto porque se sabe que, quanto maior o número de 
amostras de cordão em um banco, maior a chance de se encontrar um compatível. 
Experiências recentes já demonstraram que o sangue do cordão umbilical é o melhor 
material para substituir a medula em casos de leucemia. Por isso, a criação de bancos 
de cordão é uma prioridade que já se justifica somente para o tratamento de doenças 
sanguíneas, mesmo antes de confirmarmos o resultado de outras pesquisas. 
 
Células-tronco em Odontologia 
A perda dentária acarreta vários problemas na vida da pessoa. Com isso em 
mente, pesquisadores vêm buscando alternativas na bioengenharia com uso de células-
tronco. Atualmente existem diversas terapias para substituição dos órgãos dentários, 
todas elas baseadas em técnicas não biológicas e sujeitas a falhas. Apesar de esta 
condição ser uma anormalidade comum e não ameaçar a vida do paciente, esforços têm 
sido dirigidos para o desenvolvimento de mecanismos para a utilização de células-
tronco na reposição de tecidos bucais. 
Para a bioengenharia é essencial uma tríade composta por células-tronco ou 
progenitoras, uma matriz que funcione como arcabouço e proteínas sinalizadoras, 
denominadas fatores de crescimento, como estímulo para diferenciação celular, como 
mostrado na imagem 1: 
 
 Inúmeros estudos têm isolado células altamente proliferativas, derivadas da 
polpa dentária. Constatou-se que tais células são multipotentes e possuem a capacidade 
de auto-renovação e de diferenciação em diversos tipos celulares. Foi observada uma 
conversão fenotípica destas células, através da expressão de proteínas adiposas, após 
estímulo por meio de cultura com alto potencial indutivo autogênico. 
 Existem evidências de que células-tronco de dentes decíduos são similares 
àquelas encontradas no cordão umbilical. Quando comparadas às células-tronco 
provenientes da medula óssea e da polpa de dentes permanentes, notou-se que as SHED 
(stem cells from human exfoliated deciduousteeth) apresentam uma maior taxa de 
proliferação. Além disso, os dados desse estudo indicam que as SHED possuem 
habilidade de se diferenciarem em células odontoblásticas funcionais, adipócitos e 
células neurais, além de estimularem a osteogênese após transplantação in vivo 
 Para bioengenharia de tecidos, uma matriz é essencial, pois fornece o arcabouço 
necessário para o transporte de nutrientes, oxigênio e resíduos metabólicos. Esse 
arcabouço deve ser biocompatível, não irritante e resistente. A matriz é composta por 
materiais sintéticos ou naturais. Os componentes da matriz funcionam ativando 
morfogênese das células implantadas enquanto esta é gradualmente degradada e 
substituída pelo tecido regenerado. 
 A morfogênese dentária envolve uma série de interações dinâmicas e recíprocas 
entre o ectoderma e o mesênquima. Os fatores de crescimento são proteínas secretadas 
extracelularmente que governam a morfogênese durante tais interações e compreendem 
cinco famílias proteicas: proteínas morfogenéticas ósseas, fatores de crescimento para 
fibroblastos, proteínas Hedgehog ( proteínas sinalizadoras que atuam como mediadores 
locais envolvidos no desenvolvimento ) e fator de necrose tumoral. Todas são utilizadas 
para a formação dental, porém apenas a proteína morfogenéticas ósseas são necessárias 
para a formação do dente terciário. 
 A terapia com células-tronco adultas geralmente é precedida pela compreensão 
de todas as suas propriedades, o controle de sua proliferação e os fatores que 
determinam sua diferenciação. A regeneração de um órgão dentário não é simples, pois 
seu desenvolvimento é determinado por interações complexas e inúmeros fatores de 
crescimento e, ainda, a diferenciação celular está ligada a mudanças morfológicas no 
decorrer da formação do germe dentário. Tem sido proposta a utilização de células-
tronco adultas em diversas áreas da Odontologia. 
 Em um estudo in vitro, células-tronco mesenquimais obtidas da medula óssea de 
ratos foram isoladas e induzidas a se diferenciarem em células condrogênicas e 
osteogênicas através de estímulo com fator de crescimento tumoral. As mesmas foram 
encapsuladas em duas camadas de matriz composta por hidrogel de polietilenoglicol, 
moldadas em forma de côndilo de humanos. Esses moldes de acrílico foram 
implantados em dorsos de ratos imunodeficientes. Foi observada a formação de uma 
estrutura condilar após 8 semanas da implantação. Tal achado representa uma 
ferramenta útil para um futuro desenvolvimento de côndilos mandibulares através da 
engenharia tecidual. 
 Um modelo de aplicação clínica da terapia endodôntica foi proposto por 
Nakashima, baseado no cultivo, proliferação e diferenciação de células-tronco pulpares 
em odontoblastos, sua inserção em uma matriz moldada do preparo cavitário que 
apresente exposição pulpar e o posicionamento da matriz no dente. Assim haveria a 
proliferação dos odontoblastos e formação de dentina tubular funcional. 
 Existe um grande avanço nos experimentos com células-tronco adultas 
provenientes de tecidos bucais. O seu fácil acesso e o fato de não serem órgãos vitais 
constituem um atrativo para testes de praticidade e viabilidade de técnicas da 
bioengenharia. É possível que, num futuro próximo, se utilize da bioengenharia na 
terapia endodôntica e periodontal, apesar de, atualmente, a ciência se encontrar distante 
de desenvolver órgãos dentários completos a partir de células-tronco, devido aos 
mecanismos complexos da formação dentária. 
 
Conclusão 
A utilização de células tronco para tratamentos em geral tem trazido inúmeros 
avanços em várias áreas científicas. No entanto, pesquisas que necessitam de células 
com maior potencial de diferenciação - as células tronco embrionárias - enfrentam um 
entrave ético e religioso que atrasam seu desenvolvimento. As novas descobertas sobre 
as células tronco adultas e a utilização de células placentárias e do cordão umbilical, 
tem ajudado a contornar esses obstáculos e tem trazido grandes resultados em animais e 
seres humanos. 
 As células tronco têm o potencial de substituir e revolucionar o transplante de 
órgãos, pois nessa tecnologia não haveria o problema da rejeição em doenças não 
genéticas. Doenças neurodegenerativas extremamente complexas veem agora uma luz 
no fim do túnel, o que poderá mudar a historia de muitas pessoas. 
 Os estudos de células-tronco na odontologia vêm se mostrando cada vez mais 
promissores e de fácil acesso para desenvolver tecidos dentários, órgãos e células, como 
o odontoblasto. Espera-se que esse avanço alcance a clínica de forma útil como 
demonstrado em diversos estudos in-vitro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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