Aula 12 - As células-tronco
22 pág.

Aula 12 - As células-tronco

Disciplina:BIOLOGIA GERAL I127 materiais1.079 seguidores
Pré-visualização5 páginas
CEDERJ

A refl exão teórica em relação com a prática cotidiana

49

A
U

LA
 5

 12aula
OBJETIVOS

As células-tronco

Pré-requisitos

Aula 4 de Biologia Celular I
Aulas 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11
de Biologia Celular II.

 Ao fi nal desta aula, você deverá ser capaz de:

• Defi nir o que são as células-tronco.

• Distinguir a origem e as características das células-
tronco embrionárias e das células-tronco de
adultos.

• Defi nir totipotência, pluripotência e multipotência.

• Descrever os processos de regeneração e renovação
de células sanguíneas, musculares, epiteliais e
nervosas.

• Discutir as aplicações terapêuticas potenciais da
manipulação de células-tronco, apontando suas
limitações éticas e científi cas.

CEDERJ50

Biologia Celular II | As células-tronco

INTRODUÇÃO A aula de hoje é repleta de perguntas, muitas ainda sem resposta. Esperamos que

ela seja instigante e aguce sua curiosidade e seu interesse pela Biologia Celular.

Poucos assuntos têm gerado tanta polêmica nos dias de hoje quanto a

descoberta das células-tronco. Sua potencial utilização na cura de lesões

decorrentes de acidentes e enfermidades como câncer e mal de Alzheimer

abre um fascinante leque de possibilidades. Por outro lado, aspectos éticos

envolvendo a manipulação de embriões, a clonagem e outras questões delicadas

também precisam ser bem analisados. Mas, afi nal, o que são células-tronco?

Há apenas um tipo de célula-tronco? Como podem ser obtidas? Qual seu

papel natural? Como seu potencial pode ser aproveitado para melhorar nossa

vida? Antes de tomar partido, seja pró ou contra, conheça um pouco sobre

este assunto.

Por que as células-tronco receberam este nome?

Em inglês elas são chamadas stem cells, e sua tradução literal para o português

seria células estaminais (como de fato são chamadas em Portugal). Segundo o Dicionário

Aurélio, signifi ca o eixo principal de uma planta, de onde partem as ramifi cações, e

também o fi o da vida, como no caso de uma árvore genealógica em cujo tronco estão

os ancestrais, e, nos ramos, as sucessivas gerações. Por seu papel iniciador de toda a

proliferação e diferenciação celular, ambas as nomenclaturas são adequadas.

O QUE SÃO CÉLULAS-TRONCO?

 As células-tronco são células não especializadas capazes de

renovar-se continuamente. Quando uma célula-tronco se divide, as

células-filhas tanto podem continuar sendo células-tronco quanto

ingressar numa via de proliferação (novas divisões) e progressiva

diferenciação, dando origem aos diversos tipos celulares que compõem

o indivíduo (células cardíacas, pancreáticas, sangüíneas, neurônios etc.).

Essa diferenciação passa por tipos celulares intermediários, também

capazes de se multiplicar. Os tipos intermediários darão origem a um

ou mais tipos celulares específi cos (Figura 12.1).

CEDERJ 51

A
U

LA

M
Ó

D
U

LO
 3

1
2

Figura 12.1: Ao se dividir, uma célula-tronco tanto pode dar origem a outra célula-tronco quanto a tipos

celulares mais diferenciados, mas também capazes de proliferar, tanto gerando células ainda pouco

diferenciadas quanto células que resultarão num tipo específi co. A célula totalmente diferenciada não

mais se divide.

A partir dessa defi nição, a primeira conclusão a que se pode chegar

é a de que o zigoto é uma célula-tronco. De fato, a partir do zigoto, têm

origem todos os tipos celulares, mais ou menos diferenciados, que formam

um organismo. Resta perguntar: em que ponto do desenvolvimento o zigoto

ou as células dele resultantes deixam, ou não, de ser células-tronco? Qual

o potencial de auto-replicação e de diferenciação de nossas células?

TOTIPOTÊNCIA E PLURIPOTÊNCIA: AS CÉLULAS-TRONCO
SÃO ONIPOTENTES?

Por ser capaz de se diferenciar em qualquer outro tipo celular, o

zigoto é chamado célula totipotente. Nos organismos já desenvolvidos,

alguns tipos celulares conservam a capacidade de dividir-se e diferenciar-

se, provendo a substituição de células cujo tempo de vida é curto, como as

do sangue. Os tipos celulares que conservam a capacidade de diferenciar-

se numa determinada gama de células são chamados pluripotentes. Já

algumas células conservam a capacidade de se multiplicar, mas se

diferenciam em apenas um tipo celular, como é o caso dos mioblastos,

que permanecem como células-satélite em torno das fi bras musculares

(veja Aula 11). Estas células são chamadas unipotentes. Para entender

melhor esses conceitos, vamos acompanhar as primeiras etapas do

desenvolvimento de um embrião de camundongo, muito semelhantes

ao que ocorre com todos os mamíferos, inclusive nós.

Tipo intermediário Célula diferenciadaCélula-tronco

CEDERJ52

Biologia Celular II | As células-tronco

ZIGOTOS: TOTIPOTENTES OU PLURIPOTENTES?

Nos dias que se seguem à fertilização, o zigoto se divide até que,

por volta do terceiro dia, consiste numa massa de 16 células (Figura

12.2). Inicia-se aí o processo de compactação, estabelecendo junções do

tipo tight entre as células. Antes de atingir o estágio de compactação, as

células podem ser separadas sem muita difi culdade. Se isso acontecer,

espontânea ou artificialmente, dois organismos idênticos, porém

independentes, se desenvolverão. Assim têm origem os gêmeos idênticos.

Portanto, até atingir o estágio de mórula, as células do embrião são, de

fato, totipotentes.

As junções tight (de oclusão) isolam as células no interior da

mórula, e outra fase se inicia. Com quatro dias de vida, uma cavidade

se desenvolve no interior da mórula, convertendo-a num blastocisto.

O blastocisto é uma esfera oca na qual uma camada de células forma

a parede e é chamada trofoectoderma. Essas células darão origem à

placenta, enquanto a massa de células em seu interior dará origem ao

embrião propriamente dito e outros anexos embrionários, como o saco

vitelino. Por não serem capazes de dar origem à placenta, as células do

blastocisto são consideradas, por parte dos pesquisadores, como “apenas”

pluripotentes; entretanto, elas possuem potencialidade para dar origem

a todas as células que compõem o animal, inclusive os gametas.

Figura 12.2: Primeiras etapas do desenvolvimento de um zigoto de camundongo. Até o estágio de mórula,

todas as células são totipotentes, mas a partir da formação do blastocisto já existem dois tipos celulares

distintos. A zona pelúcida é uma camada protetora que envolve o ovo fecundado, desempenhando papel

análogo ao da matriz extracelular.

Óvulo
fertilizado

(zigoto)

1 ½ dia
2 células

2 ½ dias
mórula de 8

células

3 dias
16 células

4 dias
blastocisto

visto em corte

Zona
pelúcida

Pronúcleos
materno e paterno

Massa interna
de células

Trofoectoderma

corpo polar

compactação

CEDERJ 53

A
U

LA

M
Ó

D
U

LO
 3

1
2

Bem, como você pode perceber, essa questão de pluripotência ou

totipotência é sutil, e não chega a ter grande importância no contexto da

nossa disciplina. O fato é que as culturas formadas por células retiradas

da massa interna do blastocisto conservam a capacidade de proliferar

indefi nidamente e manter seu potencial de diferenciar-se, ou não, em

qualquer um dos tipos celulares que compõem um indivíduo. Essas

características defi nem as células-tronco embrionárias.

CÉLULAS-TRONCO EMBRIONÁRIAS

Quando células da massa interna de um blastocisto são implantadas

sob a pele de um camundongo nude (veja o boxe), desenvolve-se uma

massa tumoral chamada teratoma. Nesse tumor coexistem células que

permanecem indiferenciadas e células diferenciadas dos mais diversos tipos

(glandulares, epiteliais, ósseas, musculares etc.), embora sem nenhuma

organização funcional.

Os camundongos nude receberam este nome por não apre-

sentarem pêlos. Entretanto, mais surpreendente do que isso

é o fato de nascerem sem a glândula timo. Esta característica é

determinada por um gene recessivo, denominado nu. Por não

possuir timo, estes camundongos são incapazes de constituir

linfócitos T, essenciais para muitas