Aula 12 - As células-tronco

(“mãe de aluguel”)
Dolly
Núcleo do 
doador
Injeção do 
núcleo doado
Ovelha doadora de célula 
somática de onde foi retirado 
o núcleo (mãe biológica)
Doadora 
do núcleo
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Biologia Celular II | As células-tronco
EXISTEM CÉLULAS-TRONCO EM ORGANISMOS ADULTOS?
Apesar do grande potencial que as técnicas de clonagem associadas 
à manipulação de células-tronco embrionárias podem trazer, os entraves 
éticos para esse tipo de procedimento são do mesmo porte de sua 
complexidade científi ca. Afortunadamente, os blastocistos não são a 
única fonte de obtenção de células-tronco. 
Após o nascimento, a diversidade celular já se encontra bastante 
defi nida. Mesmo 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