Aula 12 - As células-tronco

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A refl exão teórica em relação com a prática cotidiana
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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.
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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).
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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
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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
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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