A medicina regenerativa nas ciências da saúde

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A medicina regenerativa nas 
ciências da saúde 
Nélson Kretzmann 
Roteiro 
• Medicina Regenerativa 
• Células 
• Plasma Rico em Plaquetas (PRP) 
• Engenharia de Tecidos 
• Biomateriais 
• Decelularização 
• Desde os anos 70 que os produtos sanguíneos 
autólogos têm sido alvo de inúmeros estudos 
“in vitro” e “in vivo” devido às propriedades 
biológicas benéficas que apresentam ao longo 
do processo de cicatrização 
• Os tecidos do corpo ao longo da vida sofrem um desgaste 
natural, contudo, o avanço da medicina tem desenvolvido 
técnicas que conseguem reparar os tecidos; 
 
• Se proprõe em reparar os tecidos danificados utilizando 
mecanismos similares aos naturais do organismo para a 
renovação das populações celulares. 
 
• Este mecanismo natural de regeneração, reparo e renovação 
dos tecidos é limitado. 
• Esta é considerada a medicina do futuro. 
Medicina Regenerativa 
Medicina Regenerativa 
• Medicina Regenerativa é uma área 
multidisciplinar. 
• De novo ou Regenerar um tecido ou órgão 
humano para tratamento. 
• Células autólogas. 
Células 
• Células Tronco para a regeneração tecidual 
• Diferenciação in vitro via fatores humorais 
• A utilização de biomateriais podem guiar as células tronco 
na proliferação e diferenciação minimizando a manipulação 
in vitro. 
 Células tronco embrionárias, procedem de embriões. São as células 
que possuem maior capacidade de originar qualquer tecido – 
pluripotentes 
 Células Tronco adultas. Se encontram em todos os tecidos animais 
mesmo que em quantidades diferentes. 
 Células pluripotentes induzidas, são células adultas que podem ser 
submetidas a tratamentos específicos se transformando em células 
tronco embionárias pluripotentes. 
Imunofenotipagem 
Células Tronco Embrionárias 
• Coletadas na fase de blastocisto (6 dias). 
• Ectoderme, endoderme e mesoderme. 
• Capacidade de se autorenovar e se 
proliferar indiferenciadas. 
Células Mesenquimais 
• São encontradas em diversos 
tecidos e órgãos. 
• São multipotentes com bom 
potencial de proliferação. 
• Células derivadas de medula se 
diferenciam em diversos tipos 
celulares 
• A utilização de células tronco 
adultas permite o transplante 
autologo de células 
Células Tronco: Tipos e Aplicações 
APLICAÇÃO/ TIPO ADULTAS EMBRIONÁRIAS iPSC 
(induzidas) 
Medicina Regenerativa X 
Embriologia e desenvolvimento X 
 
Modelos de enfermidades 
 
Screening de fármacos X 
 
PRP- Plasma Rico em Plaquetas 
• O PRP é uma terapia regenerativa amplamente 
estudada, que nas lesões músculo-esqueléticas. 
• Tem como objetivo restaurar a estrutura e a 
função normal dos tecidos lesionados, acelerar 
a cicatrização, restaurar a actividade física e 
evitar a recorrência das lesões. 
• As investigações recentes sobre os FC presentes 
no PRP defendem que esta terapia emergente é 
segura e natural. 
PRP 
• O PRP é composto por vários FC proteicos normalmente 
secretados pelas plaquetas durante a cicatrização de uma 
lesão. 
• As plaquetas contêm uma concentração elevada de FC que já 
demonstraram melhorar a reparação tendinosa e ligamentosa 
em diversos modelos animais, “in vitro” e “in vivo” 
• Processo de centrifugação 
 
 
 
Engenharia de Tecidos 
• Recentemente emergido como alternativa aos métodos 
convencionais de reparo tecidual e regeneração 
• O custo dos pacientes que sofrem de alguma difusão 
tecidual aos cofres do U.S.A é de centenas de bilhões de 
dólares. 
• Outras disciplinas científicas, assim como a demanda de 
metodologias com aplicabilidade clínica para a substituição 
ou regeneração tecidual. 
Sinais Matrizes 
Engenharia de Tecido 
Células 
Autogênicas 
Alogênicas 
Xenogênicas 
Primárias 
Tronco 
Natural 
Sintética 
Fatores de Crescimento 
Citocinas 
Estímulos mecânicos 
Fatores de Diferenciação 
Biomateriais 
• Estruturas onde células e tecidos crescem – distribuição de 
drogas, citocinas, fatores de crescimento e outros sinais de 
diferenciação, crescimento e organização celular. 
• Biomateriais sintéticos podem conter alterações estruturais, 
sejam elas mecânicas químicas e ou biológicas 
• Projeto: Propriedades mecânicas e físicas, biodegrabilidade 
sem a produção de metabólitos tóxicos, adequados para 
adesão celular, integração com o tecido de enxerto 
(atividade inflamatória), infecção. 
Microambiente 3D 
• Conceito de que onde a célula cresce é determinante para 
sua função. 
• Cultura Ex vivo. 
• Culturas em 3D possuem comportamento, níveis de 
expressão gênica, crescimento e diferenciação distintos. 
 
Aqui nasceu a decelularização! 
 
TecidoÓrgão 
• Um órgão (do latim organum, "instrumento, 
ferramenta", do grego όργανον (órganon), 
"órgão, instrumento, ferramenta") 
 
é um grupo de tecidos que realizam uma função 
específica ou grupo de funções. 
 
Matriz Extracelular 
Tecido em formação 
Fazer um órgão artificial? 
Tecidos “simples” 
• Vasos 
• Válvulas 
Pâncreas 
• Disfunções endócrinas 
• Diabete 1 (céls. B) 
Intestino 
• Intestino Delgado 
• Tecido Epitelial 
• Musculatura Lisa 
Intestino 
Decelularização 
• Retirada gradual de células de um 
tecido vivo mantendo os parâmetros 
físicos, químicos e biológicos 
 
• Através de: Detergentes, Impulsos elétricos 
e ou digestão enzimática 
SDS, TRITON X-100, Pulse Infusion, Tripsina 
Fígado, Pâncreas e Intestino Decelularizados 
Decelularização 
 
Paradigma da Tecnologia da 
Decelularização e da Recelularização 
Orlando G et al. Gut doi:10.1136/gutjnl-2011-301111 
Recelularização 
• Infusão de células (> 1 tipos celulares) dentro de 
uma matriz decelularizada permitindo a 
aderência e mantendo a atividade biológica ou do 
tipo celular ou do tecido original da matriz 
Fígado 
• Malformações 
• Inflamatórias: hepatites 
• Cirrose 
• Hepatopatias por fármacos e agentes tóxicos 
• Erros inatos do metabolismo 
• Transtornos circulatórios 
• Alterações da via biliar intra-hepática 
• Alterações vinculadas ao transplante 
• Câncer 
Parênquima hepático 
3 2 1 
art. hepática 
veia porta 
cond. biliar 
Fígado 
• Células Progenitoras 
• Desenvolvimento de Matrizes extracelulares 
Decelularizadas e Recelularizadas 
• Parenquimatosas (93,5% – 60%) 
• Não-parenquimatosas (6,5% - 40%) 
• Doença hepática Aguda – Hepatócitos 
• Doença Hepática Crônica - Hepatócitos e Colangiócitos 
 
• 16 Estudos Clínicos baseados em MR. 
• 2 suspensos 
• 3 estudos em FASE III 
 
G-CSF e Eritropoietina 
Decelularização 
• Isolamento e perfusão do Órgão 
• Detergentes Iônicos (SDS-Triton) 
H2O ou PBS 
SDS 1% (2 horas) - Triton 1% (30min) 
H2O ou PBS 
Fluxo (30mL/Hora) 
Recelularização 
• Isolamento e cultivo de hepatócitos. 
Fígado 
Digestão com Colagenases 
Cultivo das Células Parenquimatosas e 
não Parenquimatosas 
Recelularização 
• Infusão em perfusão com circuito fechado e 
controlado. 
Infusão de SFB 
Ressuspender as Células em SFB 
(1x107 – 1x108) 
Fluxo 10mL/Hora 
A 
E 
F D 
G 
B 
C 
Recelularização 
DAPI 
HE – Imunohistoquímica – AFP e Ki67 
Órgãos Decelularizados 
• Medicina Regenerativa 
• Estudos 3D 
• Matriz biológica 
• Decelularização 
• Recelularização 
• Aplicação - Viabilidade 
• Andrew P. Wroblewski, et al., (2010). Application of Platelet-Rich Plasma to Enhance Tissue Repair. Operative 
Techniques in Orthopaedic 20 (2) 98-105.• Bausset O, et al., (2012). Formulation and storage of platelet-rich plasma homemade product. Biores Open 
Access. 1(3):115-23. 
• Gregório, cátia sofia santos. Terapia regenerativa com plasma rico em plaquetas no tratamento de lesões 
tendinosas e ligamentosas em equinos. Dissertação de mestrado em medicina veterinária. Universidade técnica 
de lisboa, lisboa. 
• Junying Yu and James A. Thomson. (2014, April). Stem cell information. [on line] 
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• Orlando G, et al., (2013). Cell and organ bioengineering technology as applied to gastrointestinal diseases. Gut. 
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• Ramaswami, P and Wagner WR. (2005). An Introduction to Biomaterials. FL EUA. 
• Smyth NA, etal., (2013). Platelet-rich plasma in the pathologic processes of cartilage: review of basic science 
evidence. Arthroscopy. 29(8):1399-409. 
Referências bibliográficas 
Obrigado! 
nelson_filho@uniritter.edu.br