Artigo transplante celulas tronco

Prévia do material em texto

370
Diretrizes SBD 2014-2015
Transplante de células-tronco 
no diabetes mellitus
Estamos vivendo um período de 
descobertas na medicina como um 
todo. O transplante de células-tronco 
e a terapia celular têm deixado de ser 
vistos como tema de ficção científica 
e estão passando a fazer parte do 
noticiário da mídia leiga e das revistas 
científicas de primeira linha. 
Como a maioria dos médicos não 
frequentou disciplinas formais de tera-
pia celular na sua formação, uma grande 
lacuna ainda existe neste campo de 
conhecimento. Com isso, o objetivo deste 
capítulo será fazer uma atualização geral 
sobre células-tronco e mostrar o que há 
de estudos clínicos até o momento rela-
cionados com o diabetes mellitus. 
ENTENDENDo MELHoR 
AS CÉLULAS-TRoNCo
Células-tronco são um tipo especial de 
células, relativamente pouco frequen-
tes em adultos e que têm duas carac-
terísticas básicas e principais (Figura 1):
Auto-renovação, ou seja, ser capaz 
de se dividir e se autoperpetuar (divi-
são simétrica).
Formação de células mais maduras ou 
mais diferenciadas (divisão assimétrica).1 
DIFERENTES TIPoS 
DE CÉLULAS-TRoNCo
Cada tipo de célula-tronco tem poten-
cial diferente de promover o fenômeno 
Divisão simétrica Divisão assimétrica
Figura 1 Processo de divisão simétrica (autorrenovação) e assimétrica (diferenciação em 
células mais maduras) das células-tronco. 
de diferenciação celular, ou seja, “trans-
formar-se” em uma célula mais madura. 
Sem dúvida, a célula com maior 
capacidade de diferenciação é a célula-
tronco totipotente. Esta célula é o 
resultado das primeiras divisões celu-
lares ocorridas a partir do zigoto. Ela 
tem capacidade de se diferenciar em 
todos os tecidos do embrião e tam-
bém nos anexos embrionários, como 
placenta. Essa célula não tem sido uti-
lizada como potencial ferramenta tera-
pêutica em doenças humanas. 
Após vários ciclos de divisão celu-
lar a partir do zigoto, as células-tronco 
perdem a capacidade de formar teci-
dos placentários, mas mantêm a capa-
cidade de formar todos os tecidos das 
três principais camadas do embrião 
(endoderma, mesoderma e ectoderma). 
A essa célula damos o nome de célula-
tronco embrionária, que é considerada 
uma célula-tronco pluripotente.1 
As células-tronco embrionárias (CTE) 
se localizam na massa interna do blasto-
cisto em torno do 15o dia de fertilização. 
A cultura de CTE de animais ocorreu na 
década de 1960, porém somente em 
1998 James Thomson cultivou a primeira 
linhagem humana de CTE. Em 2008, o 
Brasil desenvolveu sua primeira linha-
gem de CTE humanas para pesquisas. 
Em cultivo de laboratório, as CTE 
apresentam uma capacidade muito 
característica que as distinguem de 
outras células-tronco: a capacidade 
de gerar teratomas. Por isso é que 
no seu uso terapêutico as CTE nunca 
371
2014-2015 Diretrizes SBD
podem ser injetadas diretamente em 
um paciente, pois gerariam teratomas. 
Classicamente, a forma de se driblar 
este inconveniente é diferenciando esta 
CTE in vitro em células mais especializa-
das de interesse e, em seguida, infundi
-las no paciente em questão. Esta dife-
renciação in vitro é feita cultivando as 
CTE juntamente com fatores de cresci-
mento e diferenciação já conhecidos e 
numa sequência predeterminada, 
Em 2010, a empresa privada ame-
ricana Geron Corporation obteve a pri-
meira aprovação pelo FDA para dar 
início ao uso de pesquisa em huma-
nos com CTE. Foram incluídos quatro 
pacientes com lesão total em medula 
espinhal e foram infundidos oligoden-
trócitos derivados de CTE nestes pacien-
tes. O estudo ainda não foi publicado 
e, infelizmente, por motivos financei-
ros as pesquisas com CTE deste grupo 
foram paralisadas no final de 2011. Em 
janeiro de 2012, porém, foi publicado o 
primeiro estudo que avaliou o efeito da 
infusão de células da retina diferencia-
das a partir de CTE. Dois pacientes com 
amaurose devido à degeneração macu-
lar foram incluídos e os resultados ini-
ciais parecem promissores.2 
Um dos grandes obstáculos ao uso 
de CTE é o fato de o material genético 
delas ser diferente do receptor destas 
células, sendo obrigatório o uso con-
comitante de imunomoduladores para 
evitar a rejeição destas células. 
Na tentativa de driblar o entrave da 
rejeição na terapia com CTE, em 2007, 
o grupo japonês Shinya Yamanaka 
desenvolvou as chamadas iPS - induced 
plutipotent stem cells. A partir de células 
adultas, como por exemplo fibroblas-
tos da pele do paciente, pesquisadores 
introduzem um vírus que carreia genes 
capazes de induzir esta célula madura 
a retornar ao estágio de CTE. Com isso, 
se consegue driblar dois pontos cru-
ciais da terapia com CTE: a rejeição e 
questões religiosas concernentes ao 
uso de embriões. Até o momento, não 
há pesquisas em humanos com as iPS.1 
No Quadro 1 encontra-se a íntegra 
da lei de biossegurança que regula-
menta as pesquisas com CTE no Brasil. 
As células-tronco multipotentes 
são células com capacidade de se dife-
renciar em um grupo menor de célu-
las, como, por exemplo, a célula-tronco 
hematopoética presente na medula 
óssea ou também as células-tronco de 
sangue de cordão umbilical, que são 
capazes de se diferenciar em grupos 
limitados de células, como as células 
sanguíneas e do sistema imunológico.1 
Muitas vezes se acha que as célu-
las-tronco de sangue de cordão umbili-
cal sejam embrionárias, mas na realidade 
são consideradas células-tronco adul-
tas, maduras. Classicamente, as células-
tronco de sangue de cordão também 
são capazes de promover hematopoese. 
Outro exemplo importante de célu-
las-tronco multipotentes são as célu-
las-tronco mesenquimais. Elas estão 
presentes em quases todos os tecidos 
adultos (inclusive tecido adiposo) e têm 
a função de reparo tissular na maio-
ria deles. Está presente também na 
camada média dos vasos sanguíneos. 
Classicamente, estas células se caracte-
rizam por se diferenciar in vitro em con-
drócitos, osteócitos e adipócitos. Muitos 
estudos porém têm demonstrado sua 
capacidade de se diferenciar em outras 
células das 3 camadas, como, por exem-
plo, células beta pancreáticas, miócitos, 
oligodentrócitos etc.1 Uma grande van-
tagem do uso terapêutico dessas célu-
las é que elas não expressam molécu-
las de HLA classe II, ou seja, podem ser 
coletadas de um indivíduo e infundidas 
em outro sem haver rejeição. 
Um bom exemplo de células-tronco 
unipotentes é a célula-tronco endote-
lial. Esta célula tem a capacidade de se 
diferenciar apenas em células endote-
liais e vasculogênese.1 
Em suma, como pôde ser visto, 
as células-troco têm potencialidades 
variadas de acordo com o tipo de célula 
e podemos ver que as células-tronco 
não são exclusividade dos embriões.
DIABETES TIPo 1: USANDo 
TERAPIA CELULAR PARA 
DRIBLAR A AUToIMUNIDADE 
E PRESERVAR A MASSA DE 
CÉLULAS BETA RESIDUAL
De maneira geral, o diabetes tipo 1 
(DM1) é considerado uma doença 
mediada por células T. O linfócito T 
QUADRo 1 Lei de biossegurança sobre o uso de células-tronco embrionárias 
em pesquisas
LEI DE BIoSSEGURANçA (LEI N.11.105 DE 24/03/2005)
Art. 5: É permitida, para fins de pesquisa e terapia, a utilização de células-tronco 
embrionárias obtidas de embriões humanos produzidos por fertilização in vitro e não 
utilizados no respectivo procedimento, atendidas as seguintes condições:
Sejam embriões inviáves
•	 Congelados há 3 anos ou mais
•	 Consentimento dos genitores
•	 Pesquisas que utilizam essas células deverão submeter seus projetos a comissões de 
ética em pesquisa
372
Diretrizes SBD 2014-2015
tem papel fundamental na gênese 
do DM1, pois quando este linfócito 
é ativado por meio de seu receptor 
ele pode orquestrar tanto imunidade 
contra infecções quantogerar fenô-
meno de autoimunidade, depen-
dendo do alvo. Células T secretam 
grande quantidade de citocinas em 
resposta à ativação desencadeada 
por cada tipo de antígeno que lhe é 
apresentado. Baseado no perfil de 
secreção de citocinas, os linfócitos T 
são designados TH1, TH2 e TH17 frente 
à exposição a diferentes antígenos 
em diferentes situações.3 
Para a ativação dos linfócitos T 
são necessários três passos. No iní-
cio do processo fisiopatológico do 
diabetes tipo 1 ocorre um enlace 
entre a célula apresentadora de 
antígenos (CAA) e o linfócito T. O 
primeiro passo é a ligação mediada 
pelo HLA classe II expresso pela CAA 
e o receptor do linfócito T. Para o 
processo de ativação dos linfócitos T 
continuar é necessário um segundo 
passo, que pode ser medido pela 
expansão clonal dos linfócitos. Este 
segundo passo, ou coestimulador, é 
feito, por exemplo, pela ligação da 
molécula CD28 do linfócito T com 
a CD80 da CAA. Estes dois passos 
são necessários para se tentar evi-
tar respostas imunes inespecíficas 
ou autoimunes. A CAA é que deter-
mina a progressão ou não para o ter-
ceiro passo, que é a migração do lin-
fócito T para os tecidos linfóides, e 
regulam sobremaneira o desenvolvi-
mento do perfil de secreção de cito-
cinas que, em última análise, favore-
ceram o surgimento da autoimuni-
dade celular.3 
Os linfócitos Th1 com sua produ-
ção de interferon-γ parecem ser um 
dos mais importantes mediadores do 
processo de autoimunidade no DM1. 
Isto pode ser avaliado em camundon-
gos diabéticos não-obesos (NOD), pois 
quando se infunde fator indutor de 
interferon-γ e interleucina-12 (poten-
tes indutores de interferon-γ), o pro-
cesso de insulite aumenta em para-
lelo.13 Outros linfócitos, porém, pare-
cem ter um importante papel na fisio-
patologia do DM1: são os Th17, pro-
dutores de interleucina-17, e também 
os Th2, produtores de interleucina-4, 
5, 10 e 13. Anteriormente, avaliava-
se que os linfócitos TH2 tivessem um 
papel “protetor” no DM1, atualmente 
se observa que também podem apre-
sentar propriedades indutoras do pro-
cesso autoimune e de insulite no DM1.3 
Desde a década de 1970, quando 
se demonstrou o papel crucial da 
autoimunidade na destruição da 
massa de células beta, diversos 
aspectos foram especulados como 
sendo os passos iniciais ou gatilhos 
para o início de todo o processo. 
Independente dos gatilhos, ao con-
trário do que se pensava anterior-
mente, o processo de autoimunidade 
se inicia meses a anos antes do diag-
nóstico clínico de DM1, quando o 
paciente apresenta sinais e sintomas 
agudos de hiperglicemia. Diversos 
estudos foram realizados em pacien-
tes com diagnóstico recente de DM1 
utilizando terapias imunossupreso-
ras ou imunomoduladoras, como por 
exemplo prednisona, azatioprina, 
ciclosporina, proteína de choque 
térmico, rituximab, abatacept, vita-
mina D etc. Entretanto, a maioria dos 
pacientes permaneceu em uso de 
insulina em quantidade semelhante 
ao grupo controle e os níveis de pep-
tídio-C permaneceram em queda ou 
estáveis ao longo de um seguimento 
máximo de 1 ano.3 
Com base na ideia de preserva-
ção da massa de células beta resi-
dual, em 2003 de forma pioneira mun-
dialmente, nosso grupo de pesqui-
sadores do Hospital das Clínicas de 
Ribeirão Preto - USP iniciou os estu-
dos com terapia celular na tenta-
tiva de bloqueio da autoimunidade. 
A imunossupressão intensa seguida 
por transplante autólogo de células-
tronco hematopoéticas tem o intuito 
de realizar um “reset imunológico”, ou 
seja, “desligar” o sistema imunológico 
quase totalmente e “religá-lo” com 
células-tronco hematopoéticas autó-
logas. Vale à pena ressaltar que o obje-
tivo do uso das células-tronco hemato-
poéticas é regenerar um novo sistema 
imunológico, não havendo evidências 
de sua diferenciação em células beta. 
Com isto o resultado final é preservar 
a massa residual de células beta ainda 
não destruída. Diferentemente dos 
outros estudos prévios que utilizaram 
outras terapias imunomoduladoras, 
esta pesquisa conseguiu promover 
elevação estatisticamente significante 
dos níveis de peptídio-C por mais de 3 
anos em pacientes com DM1 e a maio-
ria dos pacientes conseguiu ficar livre 
da insulinoterapia exógena por perío-
dos que variaram de 6 meses a 9 anos. 
Estudos independentes realizados na 
tentativa de replicar este protocolo 
mostraram resultados semelhantes na 
Polônia e na China. 
Outra técnica de terapia celular utili-
zada pioneiramente nos anos 2000 pelo 
grupo da Universidade de Gainesville 
– Flórida, foi a imunomodulação indu-
zida por transplante autólogo de célu-
las de sangue de cordão umbilical. O 
objetivo do estudo foi avaliar o poten-
cial destas células-tronco isoladamente, 
sem esquema imunossupressor adju-
vante em modificar a história natural 
da doença. Neste estudo foram incluí-
dos pacientes DM1 há menos de 1 ano e 
com idade média de 5 anos que tinham 
estocado sangue do próprio cordão 
umbilical coletados quando no seu nas-
cimento em clínicas privadas. Todavia, 
não houve diferença na manutenção 
dos níveis de peptídio-C ao longo de 1 
373
2014-2015 Diretrizes SBD
ano de estudo nenhum paciente se viu 
livre de insulina exógena.6 
Em 2008, o grupo de Transplante 
de células-tronco do Hospital das 
Clínicas de Ribeirão Preto – USP deu 
início ao uso de transplante alogênico 
de células-tronco mesenquimais em 
pacientes adultos e pediátricos com 
DM1 recém-diagnosticado e os resul-
tados estão sendo aguardados. 
Os estudos anteriormente cita-
dos devem ser realizados em pacien-
tes recém-diagnosticados pois ainda 
apresenta reserva funcional de célu-
las beta. Na nossa opinião, protoco-
los de pesquisa em pacientes com 
DM1 de longa duração devem incluir 
não somente a terapia imunomodu-
ladora, mas também uma fonte ativa 
de células beta.7 
DIABETES TIPo 2: TERAPIA 
CELULAR CoM o INTUITo DE 
RECoNSTITUIR A MASSA DE 
CÉLULAS BETA E DIMINUIR o 
PRoCESSo INFLAMATÓRIo
Atualmente, sabemos que a fisio-
patologia do DM2 não se restringe 
somente ao binômio resistência 
insulínica e disfunção de células beta, 
por isso inúmeros defeitos paralelos 
ocorrem simultaneamente. Um deles 
é o processo inflamatório subclí-
nico subjacente que permeia esta 
intrigante doença e pode ser alvo 
de diversas terapias. Recentemente, 
um importante estudo em humanos 
avaliou o papel de um medicamento 
anti-inflamatório bloqueador do 
receptor da IL-1, e o resultado foi 
uma redução da A1C e elevação dos 
níveis de peptídio-C no período de 
14 semanas.6 Outros medicamentos 
atualmente estão em estudo, como 
o anticorpo específico contra o 
receptor da IL-1β e IKKβ-NF-κB, e os 
resultados parecem promissores.8 
QUADRo 2 Ações potencialmente benéficas das células-tronco mesenquimais 
em pacientes com DM2
ALGUNS DEFEIToS Do DM2 
RELACIoNADoS À INFLAMAção
BENEFÍCIoS Do USo 
DE CÉLULAS-TRoNCo 
MESENQUIMAIS
•	 Obesidade
•	 Resistência insulínica
•	 Aterosclerose
•	 Colonização por agentes infecciosos
•	 Insulite e disfunção de células-beta
•	 Quimiotaxia para tecidos inflamados
•	 Possível diferenciação em células-beta
•	 Efeito anti-inflamatório via:
– ↓ proliferação células NK
– ↓ ativação de linfócitos citotóxicos
– ↑ linfócitos reguladores
– ↓ proliferação de linfócitos-beta
Neste sentido, as células-tronco 
também podem ser úteis para reduzir 
o processo inflamatório do DM2, espe-
cialmente as células-tronco mesenqui-
mais. No Quadro 2 estão as caracte-
rísticas que tornam as células-tronco 
mesenquimais uma excelente e pro-
missora arma contra o DM2. 
Pequenos estudos foram reali-
zados em humanos por grupos dife-
rentes que avaliaram o papel da 
terapia celular no DM2. O primeiro 
foi realizado pelo grupo argen-
tino de Estrada et al. que testaram 
o efeito da infusãointrapancreática 
via cateterismo arterial de células 
autólogas de medula óssea do pró-
prio paciente associado a sessões 
de oxigênio hiperbárico. O material 
coletado da medula óssea contém 
basicamente linfócitos adultos e 
sangue, mas também contém célu-
las-tronco mesenquimais, hemato-
poéticas e endoteliais. Já o oxigênio 
hiperbárico está recentemente asso-
ciado a uma possível maior mobili-
zação de células-tronco endoteliais 
capazes de reparar os vasos sanguí-
neos. Neste estudo não controlado 
de 25 pacientes em insulinotera-
pia observou-se redução da A1C e 
da proteína C-reativa e elevação do 
peptídio-C em 1 ano. A dose média 
de insulina se reduziu de 34 para 2,5 
unidades ao dia.9 Estudo semelhante 
foi realizado pelo grupo indiano de 
Bhansali et al., sem entretanto usar 
oxigênio hiperbárico. Após segui-
mento de seis meses, sete dos dez 
pacientes incluídos apresentaram 
redução de até 75% na dose diária 
de insulina.10
Em 2011, um estudo chinês incluiu 
dez pacientes diabéticos de longa 
duração tipo 2 seguidos por seis 
meses. A diferença é que neste proto-
colo foi usado especificamente célu-
las-tronco mesenquimais de placenta 
humana infundidas pela veia periférica 
três vezes, com intervalo mensal. Neste 
protocolo houve grande redução dos 
parâmetros de inflamação, e metade 
dos pacientes teve redução de mais de 
50% na dose diária de insulina.11 
O maior estudo com células-tronco 
em pacientes com diabetes tipo 2 foi 
publicado em 2012 por Hu e colabo-
radores12. Trata-se de um estudo pros-
pectivo, randomizado, aberto envol-
vendo 118 pacientes em insulinotera-
pia e seguidos por 3 anos. Os pacientes 
receberam material da medula óssea 
via cateterismo até a artéria pancreática 
e ao final 32% dos pacientes suspende-
ram o uso de insulina e 33% tiveram a 
dose reduzida em mais de 50%. 
374
Diretrizes SBD 2014-2015
REFERÊNCIAS
1. Zago MA, Covas DT. Células-tronco: 
A nova fronteira da medicina. São 
Paulo. Atheneu. 2006.
2. Schwartz SD et al. Embryonic stem 
cell trials for macular degeneration: 
a preliminary report. Lancet Jan. 
2012 [Epub ahead of print].
3. Couri CEB. Patogênese do dia-
betes tipo 1. In: Sociedade 
Brasileira de Endocrinologia (Org.). 
Proendocrino – módulo 3 do ciclo 
1. São Paulo, Artmed. 2010. 
4. Voltarelli JC, Couri CEB, Stracieri 
ABPL et al. Autologous nonmye-
loablative hematopoietic stem cell 
transplantation in newly dia gnosed 
type 1 diabetes mellitus. JAMA 
2007;297:1568-76.
5. Couri CE, Oliveira MC, Stracieri AB 
et al. C-peptide levels and insulin 
independence following autolo-
gous nonmyeloablative hemato-
poietic stem cell transplantation in 
newly diagnosed type 1 diabetes 
mellitus. JAMA. 2009;301:1573-9.
6. Haller MJ, Wasserfall CH, McGrail 
KM et al. Autologous umbilical cord 
blood transfusion in very young 
children with type 1 diabetes. 
Diabetes Care. 2009;32:2041-6. 
7. Fiorina P, Voltarelli J, Zavazava 
N. Immunological applications 
of stem cells in type 1 diabetes. 
Endocr Rev. 2011;32:725-54
8. Donath MY, Shoelson SE. Type 2 
diabetes as an inflammatory di-
sease. Nat Rev Immunol. 2011;11: 
98-107.
9. Estrada EJ et al. Combined treat-
ment of intrapancreatic autolo-
gous bone marrow stem cells and 
hyperbaric oxygen in type 2 diabe-
tes mellitus. Cell Transplant. 2008; 
17:1295-304.
10. Bhansali A et al. Efficacy of autolo-
gous bone marrow-derived stem 
cell transplantation in patients with 
type 2 diabetes mellitus. Stem Cells 
Dev. 2009;18:1407-16. 
11. Jiang R et al. Transplantation of pla-
centa-derived mesenchymal stem 
cells in type 2 diabetes: a pilot 
study. Front Med. 2011;5:94-100.
12. Hu J, Li C, Wang L, et al. Long term 
effects of the implantation of auto-
logous bone marrow mononuclear 
cells for type 2 diabetes mellitus. 
Endocr J. 2012;59(11):1031-9.