Células Tronco

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Stem cells: past, 
present, and future
Grupo: Beatriz Gomes, Bianca Sardi, Carlos Eduardo de Nadai, Daniel Favalessa, 
Luísa D’Ávila, Nathália Marques
Características Gerais:
● Células não especializadas do corpo humano 
● Capazes de se diferenciar
● Têm a capacidade de auto renovação 
● Existem tanto em embriões quanto em células adultas 
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Fonte: http://www.usp.br
Tipo de 
célula-tronco Características
Totipotentes
● Se dividem e se diferenciam em células de todo o organismo (estruturas 
embrionárias e extra-embrionárias)
● Fonte: massa celular interna do blastocisto 
Pluripotentes 
(PSCs)
● Formam células de todas as camadas germinativas, mas não estruturas 
extra-embrionárias
● Exemplos: As células-tronco embrionárias (ESCs) e células tronco 
pluripotentes induzidas (iPSCs) 
Multipotentes ● Podem se especializar em células de linhagens de células específicas. ● Exemplo: célula tronco hematopoiética
Oligopotentes
● Podem se diferenciar em vários tipos de células de um segmento especifico
● Exemplo: célula tronco mielóide, que pode dividir-se em glóbulos brancos, 
mas não em glóbulos vermelhos.
Unipotentes
● Estreita capacidade de diferenciação 
● Propriedade especial de divisão repetida
● Capazes de formar apenas um tipo de célula
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Biologia das Células-Tronco:
● Blastocisto 
○ Parede interna é revestida por células-tronco embrionárias
○ Dois tipos celulares distintos: 
■ Massa celular interna (MCI)
● Permanecem indiferenciadas e pluripotentes
● Derivam as células-tronco embrionárias humanas (HESCs)
■ Trofoblasto (TE)
 
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Fonte: Embriologia básica - MOORE
Biologia das Células-Tronco:
● Com a formação das camadas germinativas as 
HESCs tornam-se células-tronco 
multipotentes
● Sinais que influenciam o processo de 
especialização das células-tronco:
○ Externos
■ contato físico entre as células
■ secreção química do tecido
○ Internos
■ sinais controlados por genes no 
DNA
● As células-tronco atuam como sistemas 
internos de reparo do corpo 
● As atividades das células-tronco dependem do 
órgão em que se encontram
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Fonte: Embriologia básica - MOORE
Divisão Funcional das Células-Tronco:
● Células-tronco Embrionárias (ESCs)
○ Derivados da massa interna do blastocisto;
○ Passadas para um prato de cultura;
○ Pluripotentes;
○ Restrições éticas - Fertilização in vitro.
● Células-tronco somáticas ou adultas 
○ Células indiferenciadas entre as células diferenciadas em todo o 
corpo;
○ Função de curar, crescer e substituir as células que se perdem a 
cada dia;
○ Gama restrita de opções de diferenciação:
■ Mesenquimais pode assumir a linhagem osteogênica ou 
adipogênica.
○ Podem ser reprogramadas para o estado pluripotente.
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hESCs (Células-Tronco Embrionárias Humanas)
● A diferenciação hESC deve ser específica para evitar a formação de teratomas;
● Os hESCs se diferenciam espontaneamente em corpos embrionários;
● Separação da massa celular interna para cultivar os futuros hESCs:
○ Causou preocupação éticas devido a alta morte do embrião na gástrula;
○ Foi descoberto por Chung et al. a possibilidade de coletar de 4 embriões 
diferentes fertilizados in vitro;
○ Após a coleta é necessário fazer a passagem dessas células para formar novas 
superfícies de culturas:
■ Dissociação enzimática;
■ Passagem manual;
Fonte: Zakrzewski et al. Stem Cell Research & Therapy
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Ponto de Inflexão
● Shinya Yamanaka e Kazutoshi Takahashi (2006) :
○ Realizou a reprogramação de células maduras de ratos 
para células pluripotentes;
○ Este processo evitou colocar em risco a vida do embrião no 
processo.
■ Esta nova forma de células-tronco foi denominada 
iPSCs ( células-tronco pluripotentes induzidas).
■ Biocompatíveis com o paciente.
Shinya Yamanaka
Fonte: https://www.nobelprize.org/
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iPSCs (Células-Tronco Pluripotentes Induzidas)
● Inicialmente suspeitava-se que os processos de 
reprogramação celular pode levar a várias 
mutações;
● Quinlan et al.
○ Analisaram o sequenciamento DNA de 
iPSCs de ratos e embora houvesse 
mutações únicas na região não genética, 
não havia inserções de retrotransposão.
● Concluiu-se que os métodos atuais de 
reprogramação podem produzir iPSCs totalmente 
pluripotentes sem alterações genômicas severas.
Fonte: Zakrzewski et al. Stem Cell Research & Therapy
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iPSCs (Células-Tronco Pluripotentes Induzidas)
● Entre os processos de controle de qualidade estão:
○ Breve análise repetida
○ Análise de identidade
○ Teste vetorial residual
○ Teste por cariótipo
○ Teste viral
○ Testes de bacteriologia
○ Matrizes únicas de polimorfismo de nucleotídeos
○ Citometria de fluxo
○ Ensaios de pluripotência fenotípica
○ Modificação do histone e a metilação do DNA
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Ensaio de Formação de Teratoma
● Para estudar as habilidades dos iPSCs, é necessário um ensaio de 
controle de qualidade, do qual um dos mais importantes é o 
ensaio de formação de teratomas.
○ Os teratomas são tumores benignos; 
■ Crescimento rápido in vivo;
■ Capacidade de se desenvolverem em tecidos das três camadas 
germinativas simultaneamente.
● Mais comumente, o ensaio de teratoma envolve uma injeção de 
iPSCs examinados subcutaneamente ou sob o testículo ou 
cápsula renal em camundongos, que são imunodeficientes 
Fonte: www.tuasaude.com/teratoma
Diferenciação Direcionada
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Diretrizes de Boas Práticas de Fabricação (BPF): meios de 
cultura xeno-free
Vias de sinalização 
Meio extracelular
In vitro vs. In vivo
● Tipos de moléculas;
● Concentrações;
● Tempo de exposição.
Imitar sinais que são recebidos pelas células quando elas estão passando por seus estágios de 
desenvolvimento.
Fonte:https://www.splabor.com.br/blog/meio-de-cultura-2/meio
-de-cultura-identificacao-e-cultivo-de-microorganismos/
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Uso do grafeno na terapia com células-tronco
Fonte: https://novidadestecnologicas.com.br/terapias/
● Material de suporte;
● Rigidez;
● Compatibilidade com as células;;
● Proporciona maior adesão para:
Fatores de crescimento;
Fatores químicos
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Uso das 
Células-Tronco 
na Medicina
Transplante de 
Células-Tronco 
Hematopoiéticas
Uso em Testes 
Farmacológicos
Rejuvenescimento 
por Programação 
Celular
Terapias Baseadas em 
Células
Células-Tronco e 
Bancos de Tecidos
Fertilidade
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Células-Tronco na Odontologia
Dentes são um desafio para a medicina regenerativa;
Método mais natural e menos invasivo de obtenção de 
células-tronco;
Possibilidade de substituir, no futuro, materiais sintéticos;
N° de células tronco em tecidos saudáveis > N° de células 
tronco em tecidos traumatizados/inflamados.
Ligamento 
Periodontal
Esmalte
Dentina
Câmara 
Pulpar
Fonte: infoescola.com/odontologia/dentina/
https://www.infoescola.com/odontologia/dentina/
Locais de célula-tronco Caracteristicas
Polpa dentária (CTPD)
● Possuem potencial osteogênico e condrogênico;
● Melhor fonte de células-tronco na engenharia de tecidos;
● Potencial para reconstruções e formação de células neurais.
Mesênquima (CTM)
● Altamente clonogênica e diferenciáveis em:
○ Odontoblastos, osteoblastos, formação de ossos e 
dentina.
● Encontrados nos terceiros molares.
Dentes decíduos esfoliados (CTDDE) ● Índice de proliferação e diferenciação > Índice das CTPD.
Ligamento periodontal (CTLP)
● Regeneração do ligamento periodontal e do cemento;
● Diferenciáveis em:
○ Adipócitos, cemento, fibras de Sharpey e osteoblastos;
● Encontradas na raiz e no osso alveolar.
Papila apical (CTPA)
● Diferenciáveis em:
○ Odontoblastos, neurônios e adipócitos;
● Potencial de proliferação > Potencial das CTPD;
● Encontradas em raízes imaturas.
Folículo dentário (CTFD)
● Diferenciáveis em:
○ Cementoblastos, osteoblastos e ligamentos periodontais.
● Encontrados nos terceiros molares. 16
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Desafios Relacionados às Células-Tronco
Preocupação 
Ética
Tolerância 
Imunológica
Baixa 
Eficiência
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Obstáculos para o Futuro
Medo do 
Desconhecido
Escala do 
Procedimento
Identificação 
e Isolamento
Questão para 
Debate
Até que ponto o benefício do 
tratamento médicocom 
células-tronco pode ser 
limitado por questões éticas?
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Referências
● Zakrzewski et al. Stem Cell Research & Therapy: Past, Present and Future (2019)
● MOORE, K.L. & Persaud, V. Embriologia Básica. Rio de Janeiro: Elsevier, 9ª ed.