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Biologia Celular Prof. William Volino Aula 10 Células-tronco e Câncer * Células-tronco Células-tronco são células que ainda não se diferenciaram, com capacidade de autorreplicação e que, quando estimuladas, podem se diferenciar. Muitos tecidos possuem células-tronco, que se multiplicam para manter a sua própria população e originar células mais especializadas. Existe um interesse muito grande sobre essas células, devido à possibilidade de serem utilizadas na medicina regenerativa. * * Diferenciação celular As células-tronco são capazes de se transformar em uma célula diferenciada por meio do processo de diferenciação celular. A diferenciação celular depende, principalmente, da expressão de determinados genes e repressão de outros genes. * * Durante a diferenciação celular, dois fatores indicam quais fenótipos celulares vão surgir: Potencialidade da célula-tronco: quanto maior for sua potencialidade maior o número de tipos celulares que vai originar. Ambiente em que a célula se encontra: cada ambiente fornece uma composição de fatores que direciona a diferenciação para tipos celulares distintos. * * Potencialidade de uma célula é sua capacidade de originar outros tipos celulares. As células-tronco podem ser: Totipotentes Pluripotentes Multipotentes Oligopotentes * * Células-tronco totipotentes As células-tronco totipotentes podem gerar qualquer tipo de célula. O zigoto (célula formada pela fusão dos gametas) é uma célula-tronco totipotente. Os blastômeros, células produto das clivagens, são células-tronco totipotentes. * * Células-tronco pluripotentes As células-tronco pluripotentes podem originar uma grande quantidade de tipos celulares diferentes. As células do embrioblasto do blastocisto são células-tronco pluripotentes, pois podem originar qualquer tipo celular do corpo do indivíduo. * Embrioblasto * Células-tronco multipotentes Na gastrulação, as células do embrioblasto se diferenciam em três folhetos embrionários: Ectoderma Mesoderma Endoderma Essas células são multipotentes, porque já possuem um grau de diferenciação que só lhes permite se diferenciar em determinados tecidos. * * Células-tronco mesenquimais As células-tronco mesenquimais fazem parte do tecido sanguíneo, junto com as células hematopoiéticas. As células-tronco mesenquimais originam células do tecido conjuntivo, cartilaginoso, ósseo, endoteliais e musculares lisas. * * Células-tronco tecido-específicas Os tecidos adultos possuem células-tronco, para sua renovação e regeneração, chamadas de células-tronco tecido específicas. As células hematopoiéticas da medula óssea são tecido específicas, pois originam diversas células do sangue. * * Células-tronco em tecidos adultos Recentemente foi demonstrada a presença de células-tronco em tecidos adultos como o cérebro, coração, pâncreas e fígado. * * Terapia com células-tronco Células-tronco com diferentes potencialidades têm sido isoladas e mantidas em cultura por pesquisadores. Atualmente, já são conhecidos diferentes protocolos de uso de células-tronco para repor células perdidas em decorrência de uma doença ou lesão, em humanos. Várias fontes de células-tronco tem sido utilizadas. * * * * * * * * * * Devido aos problemas éticos na obtenção de células-tronco embrionárias, pesquisadores transformam células adultas, somáticas, em células embrionárias. As células obtidas desta forma foram chamadas de células-tronco pluripotentes induzidas (iPS). * * A clonagem terapêutica consiste em uma técnica em que clones de um indivíduo são produzidos para que, dos embriões, sejam retiradas células-tronco com seu mesmo material genético. A obtenção de células-tronco, desta forma, enfrenta grande resistência legal. A Lei 11.105/05 proíbe este tipo de procedimento no Brasil. * Clonagem Terapêutica * Câncer É um dos maiores problemas de saúde pública do mundo. Câncer é o nome dado a um conjunto de doenças em que as células se multiplicam de forma desordenada, comprometendo a harmonia do tecido e até mesmo invadindo tecidos vizinhos. As células de um tecido normal crescem, se multiplicam e morrem. No câncer estes mecanismos estão anormais. * * Desenvolvimento do câncer Os processos de divisão e morte celular são regulados por vários genes. Mutação nestes genes são responsáveis pelo câncer. Sendo assim, o câncer é sempre uma doença genética, independentemente de ocorrer de forma esporádica ou hereditária, pois sempre se inicia com danos no DNA. * * * * Genética do Câncer As mutações genéticas que desencadeiam o câncer ocorrem, basicamente, em dois tipos de genes: Proto-oncogenes; Genes supressores tumorais. * * Os proto-oncogenes são genes normais que, quando sofrem mutações, originam os oncogenes. Estes genes estimulam a proliferação celular e quando sofrem as mutações, passam a estimular de forma descontrolada, levando ao câncer. * * Os genes supressores tumorais controlam a divisão celular, induzindo à apoptose, por exemplo. Quando estes genes sofrem as mutações, deixam de funcionar e as células se multiplicam de forma descontrolada, levando ao câncer. * * O crescimento descontrolado das células faz com que ocorra um acúmulo anormal de células no tecido e esta proliferação não cessa mesmo quando o estímulo é retirado. O estímulo que faz estas células proliferarem de forma descontrolada é proveniente das mutações que ocorreram nos seus genes. Neste caso, formam-se os tumores ou neoplasias. * Crescimento descontrolado das células * As neoplasias, ou tumores, são decorrentes do acúmulo de células anormais no tecido. Eles podem ser considerados benignos ou malignos. As neoplasias benignas são de crescimento lento e organizado. Apresentam limites visíveis e não invadem os tecidos vizinhos. As neoplasias malignas são de crescimento rápido e desordenado, invadindo tecidos vizinhos (metástase) e até levando à morte. * * * * Carcinogênese ou oncogênese Carcinogênese ou oncogênese é o nome dado ao processo de formação de um câncer. Chamamos de agentes carcinogênicos aqueles que são capazes de desencadear o desenvolvimento de um câncer, causando mutações nos genes. * Biologia Celular Prof. William Volino Atividade * Exercício Células-tronco são células indiferenciadas que têm a capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares. Para que ocorra tal diferenciação, as células - tronco terão necessariamente que alterar: a) O número de cromossomos. b) A quantidade de genes nucleares. c) A quantidade de genes mitocondriais. d) O padrão de atividade dos genes. e) A estrutura de genes específicos por mutações. *
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