CÉLULAS TRONCO Fatos, Ficção e Futuro

Apresentação em tema: "CÉLULAS TRONCO Fatos, Ficção e Futuro"— Transcrição da apresentação:

1 CÉLULAS TRONCO Fatos, Ficção e Futuro
Nance Beyer Nardi Departamento de Genética UFRGS

2 Fatos, ficção e futuro: Identidade, características básicas Métodos de obtenção Manutenção in vitro Plasticidade O papel do nicho Aplicações terapêuticas

3 3 – Manutenção in vitro

4 3.1 – Manutenção in vitro de células-tronco embrionárias

5 Células tronco embrionárias: manutenção in vitro
primeiros experimentos: sobre camadas de células alimentadoras (MEF) 1988: mESC cultivadas com LIF 2001- : hESC cultivadas em meio semi-definido (MEF-condicionado + bFGF + Maqtrigel) procedimento laborioso

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7 Deixadas em condições de cultivo que não mantenham ativamente seu estado indiferenciado, as ESCs formam os corpos embrióides. Spherical embryoid bodies (EBs)

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9 mistura heterogênea de vários tipos celulares
Células tronco embrionárias: diferenciação in vitro Fig. 1. From blastocyst, to embryonic stem cell line, to somatic cells. Estratégias: adição de ácido retinóico adição de vários fatores de crescimento bloqueio de vias inibitórias co-cultivo com células diferenciadas mistura heterogênea de vários tipos celulares indução e seleção Passier & Mummery. Origin and use of embryonic and adult stem cells in differentiation and tissue repair. Cardiovascular Research 58 (2003) 324–335.

10 3.2 – Manutenção in vitro de células-tronco adultas

11 Células-tronco do adulto: manutenção in vitro
Por que manter/expandir as células tronco? pesquisa isolamento de tipos específicos de células tronco para terapia (e.g., MSCs da medula óssea) expansão do número de células tronco para terapia (e.g., HSCs do sangue de cordão umbilical)

12 Células-tronco do adulto: manutenção in vitro
condições de cultivo específicas para cada tipo celular e espécie de origem meio de cultivo substrato adição de fatores de crescimento específicos

13 Cultivo de células-tronco hematopoiéticas

14 Cultivo de células-tronco mesenquimais

15 MODIFICAÇÕES NA BIOLOGIA DA CÉLULA???
Células-tronco do adulto: manutenção in vitro condições de cultivo específicas para cada tipo celular e espécie de origem meio de cultivo substrato adição de fatores de crescimento específicos tempo de manutenção variável grau de dificuldade variável RESULTADO: MODIFICAÇÕES NA BIOLOGIA DA CÉLULA???

16 MODIFICAÇÕES NA BIOLOGIA DA CÉLULA???
RESULTADO: MODIFICAÇÕES NA BIOLOGIA DA CÉLULA???

17 Alguns tipos de células tronco são senescentes
Cai et al. In search of “stemness”. Experimental Hematology 32 (2004) 585–598.

18 Células-tronco do adulto: diferenciação in vitro
cultivo sobre superfícies recobertas (e.g., fibronectina) adição de vários tipos de reagentes e fatores de crescimento método empírico! Extensa literatura.

19 MSC murina

20 Diferenciação da MSC em osteoblasto (10-8 M dexamethasone, 5 mg/ml ascorbic acid 2-phosphate, 10 mM b-glycerophosphate) Diferenciação da MSC em adipócito (10-8 M dexamethasone and 5 mg/ml insulin)

21 Fatos, ficção e futuro: Identidade, características básicas Métodos de obtenção Manutenção in vitro Plasticidade O papel do nicho Aplicações terapêuticas

22 4 - Plasticidade das células-tronco

23 As células-tronco embrionárias têm, por definição, plasticidade de 100%

24 As células-tronco embrionárias têm, por definição, plasticidade de 100%
Futuro: quando esta expectativa será alcançada?

25 Questão ainda não definida!!!
Qual a plasticidade das células-tronco adultas? Questão ainda não definida!!!

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31 Ficção??? Múltiplos tipos de artefatos nos estudos in vitro e in vivo.

32 MAPC Multipotent Adult Progenitor Cells Catherine Verfaillie

33 MAPC ectoderma mesoderma endoderma

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36 Qual a plasticidade das células-tronco adultas?
Fatos: 1 – A plasticidade é bem maior que inicialmente suposto. 2 – Alguns tipos de células-tronco adultas são mais plásticas que outros.

37 As células-tronco mesenquimais (MSCs) são as células-tronco de adultos MAIS PLÁSTICAS conhecidas até o momento.

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39 A plasticidade das células tronco do adulto depende de transdiferenciação ou é devida a fusão celular?

40 5 – O papel do nicho

41 O contato com o nicho mantém as células-tronco quiescentes.
células + MEC + fatores

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43 Cell, Vol. 116, 769–778, March 19, 2004 Fuchs et al. Socializing with the Neighbors: Stem Cells and Their Niche

44 Contato com o nicho e a mitose assimétrica.