aula clula tronco adulta hamilton silva 2011 2

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Células Tronco Adultas 
Hamilton da Silva Junior 
Conceitos 
Histológicos: 
•Homotópico 
•Heterotópico 
 
Imunológicos: 
•Autólogo 
•Singênico 
•Alogênico 
•Xenogênico 
Ecologia: 
•Nicho 
•Dinâmica de população 
Genética: 
•Genótipo 
•Fenótipo 
Divisão assimétrica 
Maturação: 
•Comprometimento 
•Determinação 
•Especificação 
Senescência 
Reposição 
Reparo 
Regeneração 
Indivíduo “Perfeito” 
www.biotech-adventure.okstate.edu 
Organização das Informações 
Programa Definido 
Definição 
• Capacidade de auto-renovação (divisão assimétrica) 
• Capacidade de diferenciação 
• Baixa Taxa de Proliferação (in situ) 
Célula estromal subendosteal 
Célula estromal endosteal 
Autorenovação! 
Diferenciação! 
Divisão celular assimétrica 
Divisão Assimétrica 
Domínios Intracelulares 
Classificação das células-tronco 
Capacidade de diferenciação 
Totipotente (zigoto e mórula) 
capacidade de originar um novo organismo 
Pluripotente 
capacidade de originar todos os tipos celulares do embrião propriamente dito 
 
Multipotente 
capacidade de originar sub-tipos de células 
 
Oligopotentes 
Capacidade de originar células do próprio tecido 
Unipotentes 
 
Biologia das células tronco 
Progenitores teciduais: 
 
Epiderme, Mucosas 
Tecido Conjuntivo 
Músculos, Tendões 
Cartilagem, Osso 
Sistema nervoso ... 
Progenitores sistêmicos: 
 
Células embrionárias 
 
Medula óssea: 
 Células tronco hematopoiéticas 
 Células tronco mesenquimais 
 
Sistema vascular 
CÉLULAS TRONCO ADULTAS 
Fontes: 
 
•reservas teciduais 
•placenta - sangue de cordão umbilical 
•medula óssea 
•omentum 
•células perivasculares 
 
Sistema Imune 
Recirculação e Endereçamento 
Sistema hematopoiético 
STEM CELLS: SCIENTIFIC PROGRESS AND FUTURE RESEARCH DIRECTIONS 
REPORT PREPARED BY THE NATIONAL INSTITUTES OF HEALTH 
Ruth Kirschstein, M.D. - Acting Director Office of Science Policy 
Lana R. Skirboll, Ph.D. – Director 
www.ncbi.nlm.nih.gov (freely available) 
Célula 
 do 
epiblasto 
Progenitor 
mesodérmico 
Precursor 
Hematopoiético 
(LT-HSC) 
CD45+ 
Precursor 
endotelial 
Camundongo 
Lin-/lo 
CD117+ 
Sca-1+ 
KDR+ 
CD144+ 
Tie-2+ 
CD146+ 
CD31+ 
vWF+ 
Sistema Mesenquimal e Endotelial 
CD45- 
Precursor 
mesenquimal 
Precusor 
endotelial 
Camundongo 
Lin-/lo 
KDR- 
Brachyury+ 
CD41+ 
CD105+ 
Humano 
Lin- 
CD117hi 
CD133+ 
CD34+ 
CD144+ 
KDR+ 
CD146+ 
CD31+ 
vWF+ 
CXCR-4+ 
EC 
Camundongo 
Lin-/lo 
KDR+ 
CD144+ 
Tie-2+ 
CD146+ 
CD31+ 
vWF+ 
Humano 
Lin- 
CD117hi 
CD133- 
CD34+ 
CD144+ 
KDR+ 
CD146+ 
CD31+ 
vWF+ 
CXCR-4+ 
Hemangioblasto 
Camundongo 
Lin-/lo 
CD117+ 
KDR+ 
Tie-2+ 
CD106+ 
CD31+ 
Progenitor 
endodérmico 
Stro-1+ 
CD90+ 
CD49lo 
CD54lo 
CD105+ 
CD106+ 
CD56lo 
humano 
Lin- 
CD34- 
CD104- 
CD45- 
CD133- 
CD62L- 
HLA-DR- 
Precursor 
linfático 
Humano 
Lin- 
CD133+ 
VEGF-R3+ 
? 
osteoblasto 
condroblasto 
tendócito 
adipócito 
Músculo 
esquelético 
Músculo 
liso 
Músculo 
cardíaco 
Oligodendrócito 
MSC 
PPAR-2
+LPL+ 
CBF-1+Col. II/IX+ 
fibroblasto 
FGF-Rs + ? 
CBF-1+Opn+Ocn+ALP+ 
reticulócito 
? MAPC 
CD34+ 
CD44+ 
CD45+ 
CD117+ 
CD90lo 
KDRlo 
Sca-1lo 
CD13hi 
SSEA-Ihi 
camundongo 
Lin- 
MHC-II- 
= Totipotente!? 
? 
? 
-MHC+- 
SMA+SM22+ 
desmina+ 
cTn-I+cTn-T+ 
-MHC+-SMA+ 
(miofibroblasto) 
FGF-Rs+BMP-12R+Col. II+ 
CD100+CD81+GM-1+ 
? 
Pericito 
NG-2+PDGF--R+3G5+-
SMA+ 
? 
? 
? 
? 
-SMA+ 
Tropomiosina+ 
Stro-1+ 
CD13+ 
CD29+ 
CD33+ 
CD105+ 
CD166+ 
HLA-I+ 
Lin- 
CD34- 
CD14- 
CD45- 
Cordão umbilical medula 
? 
Meso-angioblasto 
? 
? 
Camundongo 
Lin-/lo 
CD117+ 
CD34+ 
KDR+ 
Brachyury+ 
PDMPC 
CD13+ 
CD44+ 
CD73+ 
CD90+ 
CD105+ 
HLA-II+ 
Lin- 
CD34- 
CD31- 
CD45- 
HLA-DR- 
humano 
? 
Progenitor 
ectodérmico 
? 
... 
camundongo 
LT-HSC ST-HSC MPP 
CLP 
CMP 
GMP 
MEP 
Pro-T 
Pro-NK 
Pro-B 
Pro-DCs 
Linfócito T 
Célula NK 
Linfócito B 
Dendrítica 
linfóide 
Dendrítica 
mielóide 
Macrófago 
Neutrófilo 
Eosinófilo 
Plaquetas 
Hemáceas 
monócito 
polimorfonuclear 
megacariócito 
Reticulócito 
(Eritrócito) 
Basófilo 
Mastócito 
Lin-/lo 
CD117hi 
Sca-1hi 
CD90lo 
CD135- 
CD133+ 
VEGF-R1+ 
CD31+ 
Lin-/lo 
CD117hi 
Sca-1hi 
CD90lo 
CD135+ 
CD133+ 
Lin-/lo 
CD117hi 
Sca-1hi 
CD90- 
CD135+ 
Lin-/lo 
CD117 
Sca-1 
CD90lo 
CD127+ 
CD34+ 
CD16/32- 
 
Lin-/lo 
CD117 
Sca-1 
CD90lo 
CD127- 
CD34+ 
CD16/32lo 
Sistema Hematopoiético 
CD45+ 
Cam + Hum CD3+CD4+/8+TCR+ 
Cam CD3-CD16+NK1.1+DX5+ 
Cam + Hum CD19+B220+sIg 
Cam 
CD11c+CD11b-CD8+ 
Cam 
CD11c+CD11b+CD8- 
Cam CD11b+Gr-1lo/+CD16/32+F4/80+ 
Cam CD11b+Gr-1+IgE-R+7/4+ 
Cam IL-5R+Gr-1+IgE-R+MMP-9+ 
Cam CD11b+Gr-1+IgE-R+MMCP-8+ 
Cam CD11b+Gr-1+IgE-R+MMCP-4+ 
Cam + Hum CD41+ 
Cam Ter-119+ 
CD110+ 
EPO-R+ 
CD127- 
CD34- 
CD16/32lo 
EPO-R- 
CD127- 
CD34+/hi 
CD16/32lo 
GM-CSFR+ 
M-CSFR+ 
G-CSFR+ 
Cam CD110+EPO-R- 
Cam CD110-EPO-R+ 
Cam CD135+MHC-IIhiCD11c+ 
Osteoclasto 
Cam + Hum CD11b+CD11c-RANK+ 
Cam CD44+CD117+ 
Cam CD122+NK1.1-DX5- 
Cam CD43+B220+ 
Astrócito (microglia) 
Cam CD11b+CD60+GFAP+ 
humano 
Lin- 
CD133+ 
CD34+ 
CD7+ 
CD45RAhi 
camundongo 
camundongo camundongo camundongo 
humano 
Lin- 
CD34+ 
CD38- 
CD90+ 
CD133+ 
CD117-/lo 
camundongo humano 
Lin- 
CD34+ 
CD33+ 
CD13+ 
CD123hi 
CD117+ 
CD34+ 
CD13+ 
CD33+ 
Cam. Hum. 
Cam + Hum 
Hum CD34+CD10+CD45RA+ 
Hum cCD3+CD44+CD7+CD10+ 
Hum cCD3-CD7+ 
Hum CD4+HLA-DRloCD7-CD3- 
Hum CD235a+CD71-/lo 
Hum CD110-EPO-R+CD71+ 
Hum CD110+CD34+CD38+CD41+ 
Hum CD34+CD14+IgE-RI+CD123+ 
Hum CD14+CD11b+IgE-R+CD203c+ 
Hum CD14+CD125+IgE-R+ 
Hum CD66a+IgE-R+CD35+CD87+ 
Hum CD11b+CD14+CD64+ 
Hum CD14+CD60+GFAP+ 
Hum 
CD11c+HLA-DR+CD8- 
Hum 
CD11c+HLA-DR+CD8+ 
Hum CD3-CD16+CD56+ 
O Nicho! 
Ontogenia da Hematopoiese 
Adaptado de Cumano et al, Oxford Press 2001 
Hematopoiese Primitiva 
Saco Vitelínico 
•Hemáceas nucleadas: 
•isoformas embrionárias de hemoglobina (, βH1 e ) 
•4x mais concentradas que adulta 
•Megacariócitos imaturos 
•Monócitos primitivos: 
•Não fazem “burst” respiratório 
Hematopoiese Definitiva 
PAS/AGM 
Sca-1 
Progenitoras do YS quando cultivadas sob 
estroma da AGM desenvolvem linfopotencia 
Vasculogênese e Linfangiogênese 
o início dos órgãos secundários 
Ontogenia da Medula Óssea 
o quartel general 
Organização da Hematopoiese 
a fonte da juventude 
Biologia das células tronco 
3 
dias 
7 
dias 
Subendosteal Endosteal 
endósteo 
subendósteo 
Compartimentos funcionais 
Calvi, L et al, 2003; Nilsson, S et al, 2001 e Zhang, J et al 2003 
Taichman, R 2005 
Tokoyoda, K et al 2004 Flk-2 TSLP IL-7 
Hierarquia dos fatores no desenvolvimento B 
embrião Feto/ 
jovem 
adulto 
CLP 
A B C D E F Plasmócito 
IL-7RKO / IL-7KO 
B220 
 
 
CD43 
 
 
B220 
CD19 
 
CD43 
HSA 
 
 
DJH 
 
germline  
B220 
CD19 
 
CD43HSAhi 
BP-1 
 
VDJH 
VpreB/5 
preBCR 
Ig/Ig 
B220 
CD19 
 
 
HSA 
BP-1 
 
VDJH 
VJL 
cIgM 
B220 
CD19 
 
 
HSA 
 
 
IgM 
 
B220hi 
CD19 
 
 
 
 
 
IgM 
IgD 
 
EBF Pax5 
Pre-pro-B Pre-B B imatura B madura 
Responsiva à IL-7 
E2A 
pro-B inicial pro-B tardia 
Linfopoiese B murina 
CD34+ 
CD19- 
CD38- 
CD10+ 
CD127+ 
TdT+ 
CD45RA+ 
 
CXCR-4+ 
Lin- 
Seleção 
 positiva!? 
Seleção 
Negativa!? 
CD19+ 
B220- 
CD11b+ 
AA4.1+ 
sIgMhi 
CD5+ 
Lin- 
B1 
B2 
Medula óssea+++ 
Timo+ 
CLP A B C C-D D-E F Plasmócito 
CD34+ 
CD19+ 
CD38- 
CD10+ 
 
TdT+ 
 
DJH 
 
 
CD34+ 
CD19+ 
CD38- 
CD10+ 
 
TdT+ 
RAG-1+ 
VDJH 
VpreB/5 
preBCR 
 
CD34- 
CD19+ 
CD38- 
CD10+ 
 
TdT- 
RAG-1+/- 
 
VpreB- 
c 
CD79a/b+ 
Pre-pro-B Pre-B II B imatura B naÏve pro-B pre-B I 
Linfopoiese B humana 
CD34+ 
CD19- 
CD38- 
CD10+ 
CD127+ 
TdT+ 
CD45RA+ 
 
CXCR-4+ 
Lin- 
CD34+ 
CD19- 
CD38- 
CD10+ 
CD127+ 
TdT+ 
 
DJH 
 
 
? 
CD34- 
CD19+ 
CD38+ 
CD10- 
 
TdT- 
 
CD24hi 
IgM+ 
 
CD79a/b+ 
B madura 
CD34- 
CD19+ 
CD38+/- 
CD10+/- 
 
TdT- 
CD27- 
 
IgM+ 
IgD+ 
CD79a/b+ 
CD34- 
CD19+ 
CD38- 
CD10- 
 
TdT- 
 
CD24lo 
IgM+ 
IgD+ 
CD79a/b+ 
CD20+ 
CD21+ 
CD22+ 
CD40+ 
 
CD19+ 
 
 
 
 
 
 
 
 
CD79a/b+ 
CD20+ 
CD21+ 
CD22+ 
CD40+ 
CD69+ 
CD138+ 
Ontogenia Tímica 
Organização Tímica 
Fisiologia Tímica 
DN1a DN2 DN3 DN4 DP 
CD44 
CD117 
 
 
 
 
 
 
 
CD45 
 
 
CD25 
 
 
 
 
 
 
 
TCR 
 
pT 
 
 
 
 
 
 
 
TCR rear. 
 
preTCR 
 
 
CD4 
CD8 
CD3 
 
 TCR 
d T / NK 
 
 
 
CD8lo 
 
 
 
 
 
CD4 or CD8 
CD3 
 
 
TCR 
Pro-T Pre-T T imatura T madura 
IL-7RKO 
IL-7KO 
c
KO 
Responsiva à IL-7 Responsiva à IL-7 
? 
? 
CLP DN1b DN1c DN1d DN1e 
NK 
d T? 
B 
Seleção 
CD8lo 
SP 
Lf T helper 
Lf T cytotoxic 
Timo 
Lin- 
CD117lo 
Sca-1lo 
CD90- 
 
CD127+ 
 
 
 
 
Rag-1/2 
 
 
CD44 
CD117 
 
 
 
 
 
 
 
CD45 
CD24lo 
CD44 
CD117lo 
 
 
 
CD127-/lo 
 
 
CD90 
CD45 
CD24 
CD44 
 
 
 
 
CD127-/lo 
 
 
CD90 
CD45 
CD24 
CD44 
 
 
 
 
CD127 
 
 
CD90 
CD45 
 
CD44 
CD25 
 
 
 
CD127 
TCRd rear. 
 
CD90 
CD45 
 
Timopoiese murina 
Seleção 
DN1 DN2 DN3 DN4 
ISP 
DP 
CD3 
SPs 
DP 
CD4 Helper 
CD8 Killer 
Seleção Seleção 
 
 
 
CD4 ou CD8 
 
 
CD3+ 
 
 
 
TCR 
Pro-T Pre-T T imatura T madura 
Timopoiese humana 
CLP 
CD34+ 
CD19- 
CD38- 
CD10+ 
CD127+ 
TdT+ 
CD45RA+ 
 
CXCR-4+ 
 
 
 
 
Lin- 
CD34+ 
 
 
CD38- 
CD1a- 
 
 
 
CD117- 
 
 
 
 
Lin- 
CD34+ 
 
 
CD38+ 
CD1a- 
 
 
 
CD117+ 
Dd 
 
 
 
Lin- 
CD34+ 
 
 
CD38+ 
CD1a+ 
 
 
 
 
DJd 
 
DJ 
VJ 
Lin- 
CD34+ 
CD4+ 
 
CD38+ 
CD1a+ 
 
CD3lo 
 
 
VDJd 
VJ 
VDJ 
VJ 
 
CD34+ 
CD4+ 
CD8+ 
CD38+ 
 
 
CD3- 
 
 
VDJd 
VJ 
VDJ 
VJ 
 
CD34+ 
CD4+ 
CD8+ 
CD38+ 
 
 
CD3+ 
 
 
VDJd 
VJ 
VDJ 
VJ 
 
NKpoiese 
Biologia das células tronco 
Biologia das células tronco 
Martino et al. Nature Reviews Neuroscience 7, 395–406 (May 2006) | doi:10.1038/nrn1908 
Biologia das células tronco 
Biologia das células tronco 
Nat Med 2000, 11: 1229-1234 
Turning Blood into Brain: Cells Bearing Neuronal 
Antigens Generated in Vitro from Bone Marrow 
 
 
Mezey, E., Chandross, K.J., Harta, G., Maki, R.A., McKercher, S.R. 
From Marrow to Brain: Expression of 
Neuronal Phenotypes in Adult Mice 
 
 
Brazelton, T.R., Rossi, F.M., Keshet, G.I., Blau, H.M. 
PNAS 1999, 96: 14482-14486 
Science 1999, 283: 534-537 
Science 2000, 290:1779-1782 
Science 2000, 290:1775-1779 
Nature 2001, 410:701-705 
Biologia das células tronco 
Science 2002 
Nature 2003, 2004 
O estímulo químico 
primária 1ª passagem 
osteoindução ctrl 
adipogênese ctrl 
Resposta ao estímulo/ambiente 
Calcite 
Calcium, carbonate, água 
Titanium 
Resposta à topografia 
Grão de HA sinterizado 
Porosidade 60% Porosidade 40% 
MCs 48hs de cultura em HA 
Interação com o biomaterial 
Estratégia indutiva 
CD34+ mesenquimais 
21 dias 
Leucemia e Hierarquia Homeótica 
Leucemia e Hierarquia 
Homeótica 
Ross, M et al, 2003 & Harrison, C., 2001 
Leucemia e Classificação Cariotípica 
Szczepanski, T, 2003 
Leucemia e Classificação 
Fenotípica 
Elabore uma figura que represente a organização das influências sobre a 
diferenciação de uma célula tronco (de preferência no seu tema de pesquisa 
ou interesse). 
 
A figura deve incluir todas as forças conhecidas: 
•Quimicas (citocinas, hormônios, metabólitos etc); 
•Físicas (topografia e/ou estímulos mecânicos); 
•Infraestrutura de suporte. 
 
•Grupos de no máximo 4 pessoas