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Bioengenharia e Biotecnologia Aplicada a Biomedicina Células-Tronco Profª Ms. Andréa F. dos Santos Principais conceitos • Os diferentes tecidos são formados por células com características diversas. Por exemplo: o tecido muscular está constituído por células especializadas em contração, os miócitos. O tecido ósseo está constituído por osteoblastos, o tecido nervoso por neurônios. Quando uma das primeiras células do embrião sofre uma mitose e se divide, as duas células resultantes têm a mesma constituição genética e as mesmas características. Esta manutenção de características permite, no organismo adulto, que haja um grupo de células que ainda mantêm características ancestrais, ou precursoras, ou tronco. Principais conceitos • Conceitos: • As células-tronco (SC) são definidas como células com capacidade de auto-renovação (gerar novas células semelhante a ela) e diferenciação-gerar novas células diferenciadas, progenitoras. • As SC podem ser classificadas de acordo com o local de origem e o grau de potencialidade em: embrionárias (eSC) ou adultas; e totipotentes, pluripotentes, multipotentes ou unipotentes, respectivamente. As células-tronco podem se classificar quanto à sua origem e quanto ao seu potencial de diferenciação. CÉLULAS-TRONCO EMBRIONÁRIAS Em 1981, foi descrita a técnica de imortalização de células derivadas da massa celular interna de blastocistos de embriões de camundongos, as células-tronco embrionárias ou ES (embryonic stem cells). Células ES são pluripotentes, pois podem proliferar indefinidamente in vitro sem se diferenciar, mas também podem se diferenciar em vários tipos celulares dependendo das condições de cultivo. SANTOS et al., 2004 CÉLULAS-TRONCO NOS ORGANISMOS ADULTOS Desde a década de 60, sabe-se que organismos adultos têm a capacidade de auto-regenerar determinados tecidos como a pele, o epitélio intestinal e principalmente o sangue, que tem suas células constantemente destruídas e renovadas, num complexo e finamente regulado processo de proliferação e diferenciação celular. Durante muitas décadas estudou-se o processo de hematopoiese a partir de células-tronco multipotentes de medula óssea, que são capazes de dar origem a células progressivamente mais diferenciadas e com menor capacidade proliferativa. Principais conceitos Células- tronco embrionárias Capaz de desenvolver um ser humano completo Divide-se em dois grupos As células internas do blastocisto vão originar as centenas de tecidos que compõem o corpo humano Principais conceitos Os genes que controlam esta diferenciação e o processo pelo qual isto ocorre ainda são um mistério. Principais conceitos Células-tronco embrionária • Células-tronco adultas • São células encontradas em pequenas quantidades, em vários tecidos e órgão de animais e humanos de todas as idades; • Dão origem a células especializadas do órgão que residem; • São chamadas de multipotentes – desenvolvem em vários tipos de células; • Importante: Dentro dos corpos, as células-tronco adultas são os nossos sistemas de reparo, SUBSTITUINDO AS CÉLULAS DANIFICADAS. Principais conceitos Células-tronco embrionárias X Células-tronco adulta Totipotentes- pode gerar um novo indivíduo. Pluripotentes- origina qualquer célula que componha qualquer tecido do organismo, mas não são capazes de gerar um novo indivíduo. Células-tronco embrionárias X Células-tronco adultas Embrionárias Multipotentes- originam quatro ou mais linhagens celulares Tri, bi ou unipotentes- dão origem a três, dois ou apenas um tipo celular, respectivamente Adultas História Primeiros estudos com envolvendo a aplicação de reservas de células-troncos Células- tronco hematopoiéticas Decorrer do século XX – Transplante de medula óssea (transfusão de componentes sanguíneos Em janeiro de 1999, cientistas liderados por Angelo Vescovi publicaram um trabalho no qual demonstrou-se que células-tronco neurais de camundongos adultos podem restaurar as células hematopoiéticas na medula óssea de camundongos que a tiveram destruída por irradiação. Este trabalho representou uma verdadeira revolução nos conceitos até então vigentes, pois demonstrou que uma célula-tronco adulta derivada de um tecido reconhecido por seu alto grau de diferenciação e limitada capacidade proliferativa é capaz de seguir um programa de diferenciação completamente diverso se colocada em um ambiente adequado. SANTOS et al., 2004 Aplicações Aplicações de células-tronco embrionárias Clonagem Animal; Clonagem Terapêutica e Terapia Gênica Clonagem- Definição A clonagem é um mecanismo comum de propagação da espécie em plantas ou bactérias. Um clone é definido como uma população de moléculas, células ou organismos que se originaram de uma única célula e que são idênticas à célula original e entre elas. Em humanos, os clones naturais são os gêmeos idênticos que se originam da divisão de um óvulo fertilizado. Em humanos, os clones naturais são gêmeos univitelinos, seres que compartilham do mesmo DNA, ou seja, do mesmo material genético originado pela divisão do óvulo fertilizado. Clonagem molecular Tem sido veiculado com grande frequência pela mídia mundial; Grande evento: ovelha Dolly (1996- 2003) (1º clone de mamífero) Clonada a partir de células de glândula mamaria uma ovelha de raça pura ( 6 anos ); Através de uma técnica de transferência somática do núcleo A clonagem é um processo de reprodução assexuada, onde são obtidos indivíduos geneticamente iguais (microorganismo, vegetal ou animal) a partir de uma célula-mãe. É um mecanismo comum de propagação de espécies de plantas, bactérias e protozoários.
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