CÉLULAS TRONCO E TERAPIAS CELULARES

Apresentação em tema: "CÉLULAS TRONCO E TERAPIAS CELULARES"— Transcrição da apresentação:

1 CÉLULAS TRONCO E TERAPIAS CELULARES
Rosalia Mendez-Otero Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho/UFRJ Instituto do Milenio de Bioengenharia Tecidual

2 OBJETIVO ESTABELECER TERAPIAS CELULARES PARA DOENÇAS CRÔNICO-DEGENERATIVAS E LESÕES TRAUMÁTICAS DO SISTEMA NERVOSO

3 O TECIDO NERVOSO É FORMADO POR NEURÔNIOS, ASTRÓCITOS,
OLIGODENDRÓCITOS E MICROGLIA Soares-Mota, 2002 IBCCF/UFRJ

4 HÁ CERCA DE 35 TIPOS DIFERENTES DE NEURÔNIOS NO SN

5 OS NEURÔNIOS SE COMUNICAM ENTRE SI E COM OS MÚSCULOS ATRAVÉS DE SINAPSES

6 Freitas et al., 2003 IBCCF/UFRJ
OS ASTRÓCITOS ESTÃO ENVOLVIDOS EM DIFERENTES TIPOS DE PATOLOGIAS Freitas et al., 2003 IBCCF/UFRJ

7 OS OLIGODENDRÓCITOS FORMAM A BAINHA DE MIELINA

8 A MICROGLIA ESTÁ ENVOLVIDA EM REAÇÕES INFLAMATÓRIAS NO SN

9 DIFERENTES PATOLOGIAS AFETAM DIFERENTES CÉLULAS
PARKINSON : degeneração dos neuronios da substancia negra que produzem dopamina ELA: degeneração dos neuronios motores da medula espinhal ALZHEIMER: degeneração de diferentes neuronios em diferentes regiões AVC: perda de neurônios em areas motoras e sensoriais DOENÇAS DESMIELINIZANTES: degeneração de oligodendrócitos LESÕES TRAUMÁTICAS DE MEDULA ESPINHAL: lesão de neuronios motores, interneuronios, fibras sensitivas e motoras

10 CÉLULAS TRONCO Células não especializadas com capacidade de auto-renovação Podem originar os diferentes tipos celulares do organismo Podem ser obtidas do embrião, do feto e do adulto Podem ser usadas para estudar o desenvolvimento normal, para o screening de drogas e toxinas, e para substituir células lesadas em diferentes tipos de doenças.

11

12

13 CÉLULAS TRONCO EMBRIONÁRIAS
ES (embryonic stem cells)

14 ES (embryonic stem cells) são obtidas de blastocistos

15

16

17

18 ES Humanas

19 Primeira linhagem de ES humanas derivadas de blastocistos doados
James Thomson-1998 University of Wisconsin -USA

20 64 linhagens -2001

21 N. England J. Med 350, March 25, 2004

22 ES Humanas 20 /05/2004 INAGURADO O PRIMEIRO BANCO DE CÉLULAS TRONCO EMBRIONÁRIAS DO MUNDO MRC , Biotec &Biolo Sci. Research Council INGLATERRA

23 Clonagem terapêutica

24

25 Nature , 20 June 2002

26 ES Humanas Questões científicas Éticas Religiosas Legais

27 CÉLULAS TRONCO EMBRIONARIAS (ES)
Pluripotentes, podem dar origem a todos os tipos celulares Proliferam muito rapidamente permitindo a obtenção de um grande número de células Frequentemente formam teratomas quando injetadas

28 Terapia celular com células fetais

29 NA DOENÇA DE PARKINSON OS NEURONIOS DOPAMINERGICOS DA
SUBSTÂNCIA NEGRA DEGENERAM

30

31 CÉLULAS TRONCO DO ADULTO

32 EG

33 CÉLULAS TRONCO DO ADULTO
CÉLULA STRONCO EMBRIONARIAS (ES) Raras, difíceis de identificar e purificar Podem gerar precursores ou progenitores que se dividem e dão origem a células diferenciadas Algumas mostram plasticidade, i.e, podem dar origem a células de outros tecido Se dividem lentamente Pluripotentes, podem dar origem a todos os tipos celulares Proliferam muito rapidamente permitindo a obtenção de um grande número de células Frequentemente formam teratomas quando injetadas

34 Nature Medicine (1998) 4:

35

36 É possível aumentar a neurogenese no adulto ?

37 Mecanismos fisiológicos de modulação da neurogênese
Envelhecimento Kuhn et al , Neurogenesis in the Dentate Gyrus of the Adult Rat: Age-Related Decrease of Neuronal Progenitor Proliferation Fatores genéticos Kempermann et al, Genetic influence on neurogenesis in the dentate gyrus of adult mice Atividade física van Praag et al, 1999 Running increases cell proliferation and neurogenesis in the adult mouse dentate gyrus Metabolismo hormonal Shingo et al, Pregnancy-stimulated neurogenesis in the female forebrain mediated by prolactin Bridges et al, Prolactin-induced neurogenesis in the maternal brain Dieta Lee et al, Dietary restriction increases the number of newly generated neural cells, and induces BDNF expression, in the dentate gyrus of rats Estresse Gould et al, Neurogenesis in the dentate gyrus of the adult tree shrew is regulated by psychosocial stress and NMDA

38 Mecanismos patológicos de modulação da neurogênese
Insultos isquêmicos Arvidisson et al, Neuronal replacement from endogenous precursors in the adult brain after stroke Traumas Rice et al, Proliferation and neuronal differentiation of mitotically active cells following traumatic brain injury Surtos epiléticos Parent et al, Dentate granule cell neurogenesis is increased by seizures and contributes to aberrant network reorganization in the adult rat hippocampus

39 A Ativo B Controle

40 Quantificação de células BrdU+ no giro denteado
1429 2181 Jacini et al., 2003

41 AS CÉLULAS TRONCO NEURAIS PODEM SER USADAS EM TERAPIAS?

42 Estimulação da neurogenese por fatores tróficos?

43 É possível obter neuronios a partir de
outros tecidos ? Nature Cell Biology (2001) 3: DERME DE RATOS JOVENS E ADULTOS E COURO CABELUDO HUMANO DÃO ORIGEM A NEURONIOS, GLIA, MUSCULO LISO E ADIPOCITOS

44 Plasticidade das células tronco de medula óssea

45 Terapias com células de medula óssea
em pacientes com doenças cardiacas Perin et al., (2003) Transendocardial, autologus bone marrow cell transplantation in severe, chronic ischemic heart failure. Circulation 107: Vilas-Boas et al., (2003) Bone marrow cell transplantation to the myocardium of a patient with heart failure due to chagas cardiomyopathy. A case report. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, no prelo.

46 Propriedades das Céls. Tronco do adulto
Retirada do próprio paciente Migração e disseminação no SNC Tropismo por áreas enfermas Manipulação fácil com agentes virais ou ñ virais? Integração na citoarquitetura e liberação de substâncias? Proliferam lentamente.

47 Estratégias Transplante de céls. tronco para diferenciação em neurônios, astrocitos ou oligodendrócitos Céls. tronco como liberadoras de fatores tróficos ou citocinas. Céls. tronco para alterar sistema imunológico e/ou fenomenos inflamatórios

48 Estratégia Estabelecimento de modelo animal da doença
Teste em animal das terapias celulares Elaboração do protocolo clínico fase I Submissão do protocolo às comissões de ética das institutições envolvidas e à CONEP Inicio das terapias

49 AVC (Acidente vascular cerebral isquemico)
. Terceira causa de óbito em paises desenvolvidos . Brasil: primeira ou terceira dependendo do estado . Principal causa de incapacitação em indivíduos adultos . 85% são isquêmicos e 15% hemorrágicos . Única terapia disponível: rtPA (ativador do plasminogênio tissular recombinante) até 3 hs após o início dos sintomas (só 1% dos pacientes recebem este tratamento)

50 Fisiopatogenia Brott & Bogousslavsky. NEJM 2000;343:710

51 AVC ISQUEMICO

52 Modelo experimental de AVC isquemico: MCAo (middle cerebral artery oclusion)

53 CÉLULAS DA MEDULA ÓSSEA MARCADAS COM
9-O-GD3 (VERMELHO) E COM DAPI (AZUL) COSTA, M.R. IBCCF/UFRJ

54 vaso

55

56 Melhora funcional após a terapia celular

57 Mecanismo de ação das células tronco
mesenquimais

58 Mecanismo de ação das células tronco
mesenquimais no SN Estimulação da neurogenese por fatores tróficos? Recuperação de células por fatores tróficos? Modulação de fenomenos inflamatórios?

59 Estratégia Estabelecimento de modelo animal da doença
Teste em animal das terapias celulares Elaboração do protocolo clínico fase I Submissão do protocolo às comissões de ética das institutições envolvidas e à CONEP Inicio das terapias

60 Estudos clínicos em andamento no Brasil
LESÕES TRAUMÁTICAS DE MEDULA ESPINHAL: ESTUDO CLÍNICO FASE I CONCLUIDO (30 pacientes) USP/SP- ERIKA KALIL E TARCISO BARROS DOENÇAS DESMIELINIZANTES (ESCLEROSE MULTIPLA): ESTUDO CLÍNICO FASE I JÁ EM ANDAMENTO- USP/RB- JULIO VOLTARELI AVC: PROTOCOLO CLÍNICO TRAMITANDO- PROCARDIACO E HUCFF/UFRJ- MARIA LUCIA F. MENDONÇA E GABRIEL DE FREITAS

61 ESTUDOS EM ANDAMENTO NO BRASIL
ELA: MODELO EXPERIMENTAL JÁ ESTABELECIDO, PROTOCOLO CLÍNICO EM DISCUSSÃO EPILEPSIA: MODELO EXPERIMENTAL JÁ ESTABELECIDO, EXPERIMENTOS COM CÉLULAS EM ANDAMENTO PARKINSON : MODELO EXPERIMENTAL EM PRIMATAS ESTABELECIDO LESÃO DE NERVO PERIFÉRICO: RESULTADOS NO MODELO EXPERIMENTAL (ROEDORES) FAVORÁVEIS

62 Laboratório de Neurobiologia Celular e Molecular- IBCCF/UFRJ
Professor Associado: Marcelo F. Santiago . Isis Nascimento . Pedro M. P. Coelho . Wantuir jacini . Elica L. leite . Raquel M. B. Mendez . Daniel A. S. A. Vieira João Paulo C. M. Silva . Mauro L. M. Pinto . M. Clara Nascimento . Arthur Giraldi-Guimarães . Camila Z. do Valle . Denise de F. Campos . Fernanda de M. Gubert. . Leda M. Keim . Victor T. R. Resende . Virginia B. C. de Lima

63 Estudos clinicos Hospital Pro-Cardiaco: Hans Donman
M. Lucia F. de Mendonça HUCFF/UFRJ: Gabriel R. de Freitas Charles Andre

64 Jaderson Costa da Costa
Estudos clinicos UNIFESP: Luiz E. Mello Acary de Souza USP/Ribeiraõ Preto: Julio Voltareli PUC/RS: Jaderson Costa da Costa

65 Ricardo Ribeiro dos Santos
Coordenador: Ricardo Ribeiro dos Santos MCT/CNPq

66