Células tronco e diferenciação celular

Prévia do material em texto

Universidade Federal de Alfenas
Biologia Celular
CÉLULAS TRONCO E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Guilherme Henrique Lima
2019
1. INTRODUÇÃO
A maioria das células diferenciadas que demandam substituição contínua são incapazes de se
dividir. Tais células são chamadas de terminalmente diferenciadas, ou seja, se encontram no
estágio final de seu desenvolvimento. Quando essas células são perdidas, elas são substituídas
por outras produzidas a partir de um estoque de células precursoras em proliferação, as quais
são derivadas de um número menor de células-tronco de autorrenovação.
As células-tronco e as células precursoras em proliferação são retidas nos tecidos
correspondentes junto às células diferenciadas. As células-tronco não são diferenciadas e
podem dividir-se à vontade enquanto o organismo está vivo. Feita a divisão, as células-filhas
podem: permanecer como célula-tronco ou se encaminhar para uma via que resulta à
diferenciação terminal.
A tarefa das células tronco e das células precursoras não é desempenhar as funções
especializadas das células diferenciadas, mas tem objetivo produzir as células que terão essas
funções. As células-tronco e as precursoras têm uma restrição no desenvolvimento: sob
condições normais, elas manifestam de modo estável um conjunto de reguladores de
transcrição que garantem que sua progênie diferenciada será o tipo de célula adequado.
O padrão de substituição celular varia de acordo com o tecido no qual se encontra a
célula-tronco, de forma que um único tipo de célula-tronco dá origem a diversos tipos de
progênie diferenciada. Por exemplo, as do intestino produzem células de absorção, células
caliciformes e outros tipos de células secretoras. Outro exemplo é o caso da hematopoiese -
processo de formação das células sanguíneas -, aqui, os diferentes tipos de células, tanto
eritrócitos quanto leucócitos, derivam de um célula-tronco hematopoiética comum localizada
na medula óssea.
2. TIPOS DE CÉLULAS-TRONCO
2.1 Células-tronco totipotentes
São capazes de originar tanto um organismo totalmente funcional, como qualquer tipo celular
do corpo, inclusive todo o sistema nervoso central e periférico. Correspondem às células do
embrião recém-formado e têm potencial para gerar células que vão compor a placenta. No
entanto, estas células são efêmeras e desaparecem poucos dias após a fertilização.
2.2 Células-tronco pluripotentes
Podem gerar qualquer tipo de tecido, mas não um organismo completo, haja vista que não são
capazes de formar a placenta, por exemplo. Comumente utilizadas na criação de animais
transgênicos, possuindo vasta aplicação clínica e comercial. Embora estão em menor número,
estão presentes em indivíduos adultos. Se oriundas da medula óssea, por exemplo, podem
gerar células sanguíneas, osso, cartilagem, músculos, pele e tecido conjuntivo.
2.3 Células-tronco multipotentes
São pouco mais diferenciadas, presentes em indivíduos adultos, com capacidade de gerar um
limitado número de tipos teciduais. São orientadas de acordo com órgão de que derivam e
podem originar apenas células daquele órgão, possibilitando a regeneração tecidual.
2.4 Células-tronco embrionárias
São células pluripotentes dotadas de grande plasticidade, que apresentam características
essenciais, como formar os três folhetos embrionários mesmo após um longo período de
cultura. Devido à sua origem, podem ser distinguidas de células do carcinoma embrionário
(CCE) e células germinativas embrionárias (CGE).
2.5 Células tronco adultas
São células indiferenciadas mantidas no organismo adulto, podendo participar da homeostase
tecidual, gerando novas células devido à renovação fisiológica ou em resposta a uma injúria.
Estão em baixo estado quiescente ou em baixa proliferação, estando presentes em áreas
específicas para o seu desenvolvimento e a manutenção de seus atributos, com destaque para
a capacidade de autorrenovação.
2.6 Células-tronco hematopoiéticas
A autorrenovação e a pluripotencialidade são suas principais características. Nos últimos
tempos, a utilização de células-tronco do sangue periférico, no transplante de células
hematopoiéticas em substituição ao transplante de medula óssea, tem se tornado comum.
2.7 Células-tronco neurais
São estimuladas a proliferar em resposta a fatores mitogênicos, como fator de crescimento de
fibroblasto 2 (FGF-2), fator de crescimento epidérmico (EGF), e têm a capacidade de originar
neurônios, astrócitos, oligodendrócitos e um variedade de células sanguíneas.
2.8 Células-tronco do tecido muscular
Têm características de multipotencialidade e autorrenovação, exercendo também importante
função no desenvolvimento muscular pós-natal, na regeneração e hipertrofia musculares. No
entanto, estas células apresentam limitada capacidade proliferativa e são obtidas em
quantidade restrita
2.9 Células tronco epiteliais
Apresentam um alto nível de plasticidade tecidual; pode apresentar altos níveis de integrina
b-1, uma proteína de membrana responsável pela adesão celular à matriz extracelular, capaz
de suprimir a diferenciação terminal, mantendo as células mais indiferenciadas aderidas à
membrana basal. Estão relacionadas com propriedades como: ciclo celular lento, elevado
potencial proliferativo, capacidade de manutenção e reparo do tecido no qual reside, além de
um longo período de vida.
3. SINALIZAÇÃO ESPECÍFICA E MANUTENÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO
Todos os sistemas de células-tronco requerem mecanismos de controle para assegurar que
novas células sejam produzidas nos locais corretos e quantidade adequada. Tais controles
dependem dos sinais extracelulares compartilhados entre as células-tronco, suas descendentes
e outros tipos de células da vizinhança. Os sinais e as vias de sinalização intracelular que eles
ativam correspondem a poucos mecanismos de sinalização básicos. Tais mecanismos são
empregados com frequência e combinação diferentes, resultando em diferentes respostas para
dado contexto.
No caso do intestino, uma classe de moléculas de sinalização chamada proteínas Wnt atua
promovendo a proliferação das células-tronco e das células precursoras na base das criptas
intestinais. Além disso, há a troca de sinais para controlar a diversificação, de modo que
algumas se diferenciam em células secretoras e outras se tornam absortivas.
4. CÉLULAS-TRONCO E REPARAÇÃO TECIDUAL
Com a capacidade proliferativa indefinida e produção de descendentes que se diferenciam,
essas células proporcionam a renovação contínua de tecidos normais e o reparo de tecidos
perdidos por lesões. A partir de células-tronco embrionárias, que são pluripotentes, é possível
gerar todos os tecidos e tipos celulares do corpo, incluindo células germinativas. Suas
descendentes no embrião são capazes de se integrar em qualquer local que venham a ocupar,
assimilando o comportamento e características que as células normais teriam nesse ambiente.
No entanto, há problemas quanto a essa temática no que diz respeito a rejeição imune, por
exemplo: se as células transplantadas forem geneticamente diferentes daquelas do paciente ,
elas serão rejeitadas e destruídas pelo sistema imune. Além das intempéries científicas,
existem as preocupações éticas acerca do uso de embriões humanos e os propósitos para
quais as células-tronco embrionárias podem ser aplicadas.
5. CONCLUSÃO
É possível notar a capacidade de restaurar a função de células e tecidos sem a necessidade de
uso de drogas imunossupressoras e sem a preocupação com a compatibilidade tecidual. Isso
faz com que as células-tronco, principalmente as pluripotentes, se tornem uma forte promessa
para o tratamento de doenças devastadoras, como o mal de Parkinson. Para isso, é necessário
o conhecimento dos mecanismos intrínsecos capazes de manter as células-tronco como tais
ou direcioná-las ao longo dos diversos caminhos de diferenciação.
É válido ressaltar a importância que as células-tronco tem na diferenciação celular, que
através de sinais são direcionadas a guiar células com funçõesdiferentes em um mesmo
tecido. Além disso, erros nos mecanismos desses sinais podem ter consequências graves,
como desenvolvimento de câncer.
Ademais, vê-se tamanho potencial das células-tronco, sobretudo das pluripotentes, em reparar
tecidos danificados ou perdidos, haja vista a alta capacidade proliferativa e de geração de
descendentes versáteis para cumprir funções em diferentes órgãos e tecidos que as células
originais daquele sítio cumprem.
6. REFERÊNCIAS
-Alberts; Bray; Hopkin; Johnson; Lewis; Raff; Roberts; Walter. Fundamentos da Biologia
Celular, 4ª ed. Artmed, 2017.
- Souza, Verônica; Lima, Leonardo; Reis Sílvia; Ramalho, Luciana; Santos, Jean.
Células-tronco: uma breve revisão. Disponível em:
https://repositorio.ufba.br/ri/bitstream/ri/1451/1/4292-10677-1-PB%20O.pdf. Último acesso
em: 29/11/2019.
https://repositorio.ufba.br/ri/bitstream/ri/1451/1/4292-10677-1-PB%20O.pdf