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Biologia

Células-Tronco

William Yugue
Publicado por William Yugue
Última atualização: 20/4/2019

Introdução

As células tronco, também chamadas de células estaminais ou, ainda, células iniciais, são células animais que possuem a capacidade de dar origem a qualquer tipo celular especializado. Além disso, as células tronco possuem elevada capacidade de replicação, podendo se dividir várias vezes, característica não encontrada nas outras células de um organismo

As células-tronco formam um conjunto celular abundante na fase embrionária, mas com número baixo nos indivíduos adultos. Sua capacidade de formar outros tipos celulares é chamada de diferenciação celular e, principalmente na fase embrionária, esse processo é fundamental para a formação de tecidos e órgãos. Ao longo da vida adulta do organismo, as poucas células tronco que restam estão relacionadas com a renovação celular.

Diferenciação Celular

É chamado de diferenciação celular o processo que tem como objetivo gerar as células especializadas que se conhece, como neurônios, células musculares, leucócitos, hemácias etc.

O processo de diferenciação celular ocorre, principalmente, durante o desenvolvimento embrionário de um organismo, quando é preciso formar os tecidos e órgãos com funções específicas para atuar adequadamente no metabolismo do indivíduo.

O processo de diferenciação celular inicia-se com sinalizadores moleculares que criam um meio adequado para a diferenciação e segue em um conjunto de dois estágios:

  • Especificação: Fase instável, na qual é estabelecido em que tipo celular a célula tronco dará origem e, portanto, o local do organismo em que aquela célula gerada terá função. A célula começa seu processo de diferenciação, sendo ainda um processo reversível;
  • Determinação: Finalização do processo de diferenciação celular. Nesse processo, a célula é capaz de se diferenciar autonomamente, mesmo estando em outra região do embrião, ou seja, mesmo se encontrando em um meio não adequado para a diferenciação. Este estágio final da diferenciação é irreversível.

Apesar do processo de diferenciação celular poder gerar células especializadas diferentes dentro de um mesmo organismo, o material genético e o número de cromossomos presentes em todas as células permanece o mesmo, o que ocorre é que durante a diferenciação celular, alguns genes são ativados, enquanto outros são inativados, mas a molécula de DNA presente na célula ainda permanece a mesma.

As células tronco podem ser classificadas em relação à sua capacidade de se diferenciar, isto é, a quantidade de diferentes células que a célula tronco pode formar. E são classificadas em:

  • Unipotentes: Células tronco que conseguem se diferenciar em apenas um tipo celular específico;
  • Oligopotentes: Células tronco que conseguem se diferenciar em poucos tipos celulares (até dez tipos celulares);
  • Multipotentes: Células tronco que conseguem se diferenciar em muitos tipos celulares;
  • Pluripotentes: Células tronco que conseguem se diferenciar em todos os tipos celulares presentes em um organismo, mas não conseguem se diferenciar em células que compõem os anexos embrionários;
  • Totipotentes: Células tronco com capacidade de se diferenciar em todos os tipos celulares, incluindo os anexos embrionários.

As células tronco pluripotentes e totipotentes possuem elevada concentração na fase embrionária, enquanto as células tronco unipotentes e multipotentes possuem elevada concentração na fase adulta do organismo e podem ser encontradas na medula óssea, no sangue e no cordão umbilical.

Células Tronco presentes em um rato

Tipos de Células Tronco

As células tronco são divididas, também, quanto à atividades que desempenham. Há três grupos nesta classificação:

Células Tronco Embrionárias

Como o próprio nome já diz, esse tipo de células tronco estão presentes na fase embrionária de um organismo e são divididas em totipotentes e pluripotentes. É a partir destas células que são formados todos os demais tipos celulares que irão formar tecidos e órgãos.

Células Tronco Adultas

Células tronco localizadas no sangue e, principalmente, na medula óssea do organismo já após a fase embrionária. Essas células possuem a função de renovação celular e tecidual, e também atuam reparando os tecidos lesados. Ainda que sejam células indiferenciadas, esse tipo de célula tronco não possui capacidade de diferenciação tão ampla como as células embrionárias, sendo geralmente unipotentes ou até multipotentes, mas nunca pluri ou totipotentes.

Células Tronco Induzidas

Tratam-se de células produzidas e manipuladas em laboratórios, chamadas de IPSC (do inglês, Induced Pluripotent Stem Cells - Células Tronco Pluripotente induzidas). São células pluripotentes derivadas de células tronco não pluripotentes recolhidas de um organismo.

O processo consiste em recolher as células tronco não pluripotentes de um organismo doador, transferência dos genes de interesse presentes nas células-tronco que estão associadas umas com as outras para as células doadoras não pluripotentes. As células que expressam os genes implantados são recolhidas e colocadas em um novo meio de cultivo, onde podem se tornar células tronco pluripotentes induzidas.

Esquema do Processo de produção de Células Tronco induzidas com: 1) Isolamento e cultivo das células doadoras; 2) Transferência de genes associados às células doadoras, geralmente por vetores virais; 3) Isolamento das células que apresentarem o DNA inserido (em vermelho); 4) Células Doadoras são induzidas a formar Células Tronco Pluripotentes.

Medicina Regenerativa

Devido a essa capacidade de diferenciação das células tronco, principalmente das embrionárias, esse tipo celular é muito estudado para possíveis aplicações terapêuticas de combate a doenças neurodegenerativas, cardiovasculares, doenças no sangue e qualquer outra patologia que resulte na diminuição do número viável de algum tipo celular. O ramo da biotecnologia encarregado de aplicar as células tronco para a saúde é chamada de medicina regenerativa.

A principal vantagem do uso de células tronco para fins terapêuticos é poder utilizar células tronco do próprio indivíduo (coletadas no cordão umbilical ou da medula óssea) e, assim, diminuir a probabilidade de uma possível rejeição, que é muito comum quando se utiliza células e tecidos enxertados de outro indivíduo.

No Brasil, o primeiro registro de utilização de células tronco foi em 2010, para curar lesões de uma fêmea de lobo-guará que havia sido atropelada.

As polêmicas ligadas a utilização das células tronco possuem, geralmente, embasamento conservador e religioso, principalmente quando se deseja recolher células tronco de embriões viáveis. No Brasil, por exemplo, a legislação permite a utilização de células-tronco a partir de embriões humanos para fins de pesquisa e terapia apenas quando oriundas de um embrião inviável ou que esteja congelado há mais de três anos e com pleno consentimento dos doadores do embrião.

Referências

REECE et. al. Biologia de Campbell. 10ª Edição. Artmed.

GILBERT et. al. Biologia do Desenvolvimento. 5ª Edição. Funpec.

MOORE et. al. Embriologia Básica. 8ª Edição. Saunders.


Exercícios

Exercício 1
(ENEM/2015)

O formato das células de organismos pluricelulares é extremamente variado. Existem células discóides, como é o caso das hemácias, as que lembram uma estrela, como os neurônios, e ainda algumas alongadas, como as musculares.

Em um mesmo organismo, a diferenciação dessas células ocorre por:

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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