Aula 12 - As células-tronco
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Aula 12 - As células-tronco

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assim, muitos tecidos se renovam continuamente. Essa

renovação depende de populações de células-tronco que persistem no

indivíduo adulto. Entretanto, as opções para diferenciação dessas células-

tronco do adulto (CTA) são menores que nas células-tronco embrionárias.

Seu comportamento em cultura também é diferente, sendo muito mais

difícil manter as culturas por longos períodos, enquanto as culturas de

células oriundas de blastocistos são mantidas por um ano ou mais.

Nos indivíduos adultos persistem células-tronco capazes de, sob

estímulos específi cos, entrar em divisão, gerando novas células-tronco

ou células precursoras específi cas, que prosseguirão se dividindo e se

diferenciando. Esse processo é muito interessante, na medida em que a

célula-tronco em si se divide pouco. Suas sucessoras é que se dividem com

mais velocidade e se diferenciam com maior intensidade, amplifi cando

a população celular sem comprometer a linhagem primordial (Figura

12.5). Entretanto, células muito diferenciadas não mais se dividem, como

é o caso dos neurônios, das hemácias e dos linfócitos. Dessa maneira,

entende-se por que populações relativamente pequenas de células-tronco

são capazes de prover a renovação celular de tecidos como o sangue, a

pele, os cabelos e o revestimento do intestino.

Figura 12.5: Quando uma célula-tronco se divide, uma das células-fi lhas fi ca “comprometida para diferencia-

ção”, enquanto a outra é idêntica à célula-tronco primordial. A célula comprometida se dividirá várias vezes,

gerando tipos intermediários cada vez mais especializados, até a formação de células totalmente diferencia-

das, que não mais se dividirão.

Célula diferenciada
terminal

Célula-tronco

Célula
intermediária

Amplifi cação

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AS CÉLULAS-TRONCO HEMATOPOIÉTICAS

Uma das difi culdades de se estudar as células-tronco do adulto

é que, além de não existirem grandes quantidades delas em cada tipo

de tecido, elas também não possuem uma morfologia característica.

Em alguns tecidos, como a pele e o epitélio que reveste o intestino, as

células-tronco ocupam nichos específi cos. Já no músculo estriado, os

mioblastos-satélite se encontram dispersos entre as fi bras musculares,

às quais, sob determinados estímulos, fundem-se, promovendo seu

crescimento. No caso das células da linhagem hematopoiética, as

células-tronco residem na medula óssea. A partir de um tipo precursor

(as células-tronco HEMATOPOIÉTICAS, ou CTH) têm origem hemácias,

leucócitos e plaquetas (Figura 12.6).

HEMATOPOIÉTICO

De hemato: sangue
+ poese: formação;

relativo à formação do
sangue.

Figura 12.6: Ao se dividir, uma célula-tronco da linhagem hematopoiética pode dar origem a células multipo-

tentes que, de acordo com os estímulos recebidos, diferenciam-se em precursores de células mielóides, células

linfóides ou hemácias. Cada um desses tipos celulares intermediários é capaz de se dividir, amplifi cando a

progênie da célula-tronco que lhes deu origem; entretanto, linfócitos, neutrófi los e eritrócitos são células muito

diferenciadas e não se dividem mais.

Célula hematopoiética
multipotente

Célula precursora
mielóide

Célula precursora
linfóide

Célula-tronco
hematopoiética

Neutrófi lo

Linfócito T

Linfócito B

Hemácias

Célula precursora
eritróide

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Biologia Celular II | As células-tronco

O QUE DETERMINA SE, AO SE DIVIDIR, UMA CÉLULA-
TRONCO HEMATOPOIÉTICA DARÁ ORIGEM A OUTRA
CÉLULA-TRONCO HEMATOPOIÉTICA OU ENTRARÁ EM
ROTA DE DIFERENCIAÇÃO (CÉLULA PROGENITORA
MULTIPOTENTE)?

Essa é uma questão complexa que começa a ser respondida.

As células-tronco hematopoiéticas (CTH) expressam em sua superfície

a proteína notch. Por sua vez, um outro tipo de célula-tronco que

também reside na medula, as células-tronco estromais (CTE), possuem

um receptor para notch. Quando há o reconhecimento (adesão) entre a

proteína notch da CTH e o seu receptor em CTE, a primeira permanecerá

como célula-tronco após a divisão. Na ausência desse reconhecimento,

a célula entrará em rota de diferenciação ou então morrerá (Figura 12.7).

A proteína notch não é o único fator envolvido na decisão sobre o futuro

das CTH que se dividem. O sistema é bem mais complexo, envolvendo

o mútuo reconhecimento de outras proteínas sinalizadoras.

Figura 12.7: A sinalização resultante da interação com outras células resguarda a CTH no seu estado primitivo.

As células-fi lhas não ligadas a uma CTE entram na rota de diferenciação em célula progenitora.

Célula-tronco
estromal

notch
Receptor de notch

Célula-tronco
hematopoiética

Persiste como CTHComprometida para diferenciação

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Uma vez estabelecido o comprometimento para a diferenciação,

entram em ação outros fatores que induzem à formação de determinado

tipo de célula do sangue. Uma redução dos níveis de oxigênio do sangue,

por exemplo, leva os rins a secretar maiores quantidades do hormônio

eritropoietina na circulação. A eritropoietina, por sua vez, aumenta a

produção de eritrócitos a partir de células progenitoras CFC-E (células

formadoras de colônias de eritrócitos). Essas células dão origem a

eritrócitos maduros ao fi nal de apenas seis ciclos de divisão. As próprias

CFC-Es são derivadas de outras células precursoras e, na falta de

eritropoitina, não apenas não se dividem como morrem rapidamente.

A existência de células hematopoiéticas precursoras é conhecida

há bastante tempo, tanto que são utilizadas em transplantes de medula,

principalmente para pacientes portadores de leucemias. A grande

surpresa, esta bem mais recente, foi a descoberta desse segundo tipo

de célula-tronco residente na medula, as células-tronco estromais ou

mesenquimais, aquelas que possuem o receptor para notch.

UMA CÉLULA INICIAL, DIVERSAS POSSIBILIDADES DE
DIFERENCIAÇÃO

 Pois é, na medula óssea coexistem dois tipos de células-tronco:

 hematopoiéticas (CTH), que dão origem a todas os tipos de

células do sangue: eritrócitos, linfócitos de todos os tipos, neutrófi los,

basófi los, eosinófi los, monócitos, macrófagos e plaquetas;

 estromais (CTE), capazes de originar células ósseas, musculares

cardíacas, cartilaginosas, adipócitos e outros tipos de células do tecido

conjuntivo e dos tendões. Grande volume das pesquisas sobre terapia

celular com células-tronco adultas tem-se concentrado nesse tipo celular.

Embora vários sucessos terapêuticos tenham sido alcançados, ainda

existem muitas dúvidas quanto ao real efeito desse tratamento.

Não se sabe se a regeneração tissular observada é resultante

da proliferação e diferenciação das células estromais injetadas no

órgão doente (veja o boxe) ou se estas apenas sinalizam (estimulam)

a proliferação e diferenciação de células que já existiam naquele local.

Outra grande dúvida é quanto ao controle da diferenciação das células-

tronco, pois se um mesmo tipo celular pode gerar tanto músculo quanto

osso, como garantir que as células injetadas vão assumir o comportamento

“correto”? Devido a essas incertezas, esses tratamentos só são aplicados

a pacientes sem nenhuma outra possibilidade terapêutica.

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Biologia Celular II | As células-tronco

O Brasil já utiliza células-tronco com fi ns terapêuticos

No ano 2001, foi realizado pela primeira vez no Brasil um procedimento em

pacientes que haviam sofrido enfarto agudo do miocárdio: a injeção em seu coração de

células-tronco autólogas (fi ltradas do sangue dos próprios pacientes). Dos 12 pacientes,

todos na fi la para um transplante, 10 sobrevivem sem as enormes limitações que a

insufi ciência cardíaca ocasionava. Antes do transplante, alguns mal tinham força para

alimentar-se sozinhos.

Esse procedimento, entretanto, ainda está nos seus primórdios, pois, como

assinalado anteriormente, as células-tronco estromais podem se diferenciar em adipócitos,

osteócitos e outros tipos celulares