CÉLULAS-TRONCO JOÃO MARCOS BRANDET.

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1 CÉLULAS-TRONCO JOÃO MARCOS BRANDET

2 CIÊNCIA

3 As células-tronco são células capazes de autorrenovação e diferenciação em muitas categorias de células. Elas também podem se dividir e se transformar em outros tipos de células. Além disso, as células-tronco podem ser programadas para desenvolver funções específicas, tendo em vista que ainda não possuem uma especialização. Basicamente, as células tronco podem se autorreplicar, ou seja, se duplicar, gerando outras células-tronco. Ou ainda se transformar em outros tipos de células.

4 As células-tronco são células indiferenciadas, ou seja, células não especializadas, que podem ser definidas por duas propriedades peculiares: autorrenovação e potencial de diferenciação. A autorrenovação é a capacidade que as células-tronco têm de proliferar, gerando células idênticas à original (outras células-tronco). O potencial de diferenciação é a capacidade que as células-tronco têm de, quando em condições favoráveis, gerar células especializadas e de diferentes tecidos.

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6 Células-tronco Totipotentes
Células-tronco totipotentes são o único tipo capaz de originar um organismo completo, uma vez que têm a capacidade de gerar todos os tipos de células e tecidos do corpo, incluindo tecidos embrionários e extra embrionários (como a placenta, por exemplo). Os únicos exemplos de células-tronco totipotentes são o óvulo fecundado (zigoto) e as primeiras células provenientes do zigoto, até a fase de 16 células da mórula inicial (um estágio bem precoce do desenvolvimento embrionário, antes do estágio de blastocisto).

7 Zigoto e Mórula - Células-tronco totipotentes
Zigoto e Mórula - Células-tronco totipotentes. Blastocisto - Células-tronco embrionárias (pluripotentes).

8 Células-tronco Pluripotentes
As células-tronco pluripotentes têm a capacidade de gerar células dos três folhetos embrionários (tecidos primordiais do estágio inicial do desenvolvimento embrionário, que darão origem a todos os outros tecidos do organismo. São chamados de ectoderma, mesoderma e endoderma). Em oposição às células-tronco totipotentes, as células pluripotentes não podem originar um indivíduo como um todo, porque não conseguem gerar tecidos extra-embrionários. O maior exemplo de células-tronco pluripotentes são as células da massa celular interna do blastocisto, as chamadas células-tronco embrionárias.

9 Recentemente, cientistas desenvolveram uma técnica para reprogramar geneticamente células adultas – diferenciadas – para um estado pluripotente. As células geradas por essa técnica são chamadas de células-tronco de pluripotência induzida (iPS, da sigla em inglês induced pluripotent stem cells) e apresentam características muito parecidas com as células-tronco pluripotentes extraídas de embriões.

10 Células-tronco de Pluripotência Induzida (iPS)
Em 2006, um pesquisador japonês (Shinya Yamanaka) desenvolveu uma técnica revolucionária para a produção de células pluripotentes, através da reprogramação genética de células adultas de camundongos e, em 2007, de células humanas. As células são reprogramadas pela adição de quatro genes chamados oct-4, sox-2, Klf-4 e c-Myc, através do uso de vetores virais (vírus modificados que transportam os fatores para dentro da célula a ser reprogramada) 

11 A reprogramação pode ser feita com diferentes tipos celulares, mas, em geral, são usadas células da pele. As células derivadas por esse método, chamadas de células-tronco de pluripotência induzida (iPS) são muito similares às células-tronco embrionárias, apresentando as mesmas características de auto-renovação e potencial de diferenciação. 

12 Esquema mostrando o uso de vetores virais com fatores de transcrição para gerar células iPS a partir de células da pele.

13 Células-tronco Multipotentes
As células-tronco multipotentes têm a capacidade de gerar um número limitado de células especializadas. Elas são encontradas em quase todo o corpo, sendo capazes de gerar células dos tecidos de que são provenientes. São responsáveis também pela constante renovação celular que ocorre em nossos órgãos. As células da medula óssea, as células-tronco neurais do cérebro, as células do sangue do cordão umbilical e as células mesenquimais são exemplos de células-tronco multipotentes .

14 Diferentes fontes de células-tronco adultas (multipotentes) no corpo.

15 Mesenquimais – Células-tronco mesenquimais, uma população de células do estroma do tecido (parte que dá sustentação às células), têm a capacidade de se diferenciar em diversos tecidos. Por conta desta plasticidade, essas células têm sido utilizadas para reparar ou regenerar tecidos danificados como ósseo, cartilaginoso, hepático, cardíaco e neural. Além disso, essas células apresentam uma poderosa atividade imunossupressora, o que abre a possibilidade de sua aplicação clínica em doenças imunomediadas, como as auto-imunes e também nas rejeições aos transplantes. Em adultos, residem principalmente na medula óssea e no tecido adiposo (hipoderme).

16 Células-tronco oligopotentes - São as células-tronco capazes de diferenciar-se em poucos tecidos. São encontradas em diversos tecidos, como no trato intestinal, por exemplo. Células-tronco unipotentes - São as células-tronco que apenas conseguem diferenciar-se em um único tecido, ou seja, o tecido a que pertencem. Em linhas gerais, podemos dizer que, quanto mais primitiva na linha de desenvolvimento embrionário, maior é o potencial de diferenciação de uma célula-tronco. As células-tronco funcionam como verdadeiros "curingas" no organismo, porque teriam a função de ajudar no reparo de uma lesão em qualquer tecido. As células-tronco da medula óssea, especialmente, têm uma função importante: regenerar o sangue, porque as células sanguíneas se renovam constantemente.

17 AS CÉLULAS TRONCOS E COMO PODEM SER USADAS
A pesquisa com as células-tronco é fundamental para entender melhor o funcionamento e crescimento dos organismos e como os tecidos do nosso corpo se mantêm ao longo da vida adulta, ou mesmo o que acontece com o nosso o organismo durante uma doença. As células-tronco fornecem aos pesquisadores ferramentas para modelar doenças, testar medicamentos e desenvolver terapias que produzam resultados efetivos.

18 A terapia celular é a troca de células doentes por células novas e saudáveis, e este é um dos possíveis usos para as células-tronco no combate a doenças. Em teoria, qualquer doença em que houver degeneração de tecidos do nosso corpo poderia ser tratada através da terapia celular. Para pesquisas de células-tronco, todos os tipos são necessários para análise pois cada uma delas têm um potencial diferente a ser explorado e, em muitos casos, elas podem se complementar. Mesmo após a criação das células iPS, não podemos deixar de utilizar as células-tronco embrionárias, pois sem conhecê-las seria impossível desenvolver a reprogramação celular. Além disso, embora os resultados sejam muito promissores, as iPS e as embrionárias ainda não são 100% iguais e o processo de reprogramação ainda sofre com um mínimo de insegurança por conta da utilização dos vírus. Existem outras opções sendo estudadas, mas é muito importante que possamos ter e comparar esses 2 tipos celulares.

19 Mesmo com os resultados testes sendo positivos ou, pelo menos, promissores, as pesquisas de células-tronco e suas aplicações para tratar doenças ainda estão em estágio inicial. É preciso utilizar métodos rigorosos de pesquisa e testes para garantir segurança e eficácia a longo prazo. OBSTÁCULOS A SEREM ENFRENTADOS PARA QUE AS CÉLULAS-TRONCOS POSSAM SER USADAS NO TRATAMENTO DE DOENÇAS

20 Quando as células-tronco são encontradas e isoladas, é necessário proporcionar as condições ideais para que elas possam se diferenciar e se transformar nas células específicas necessárias no tratamento escolhido, e, para esse processo, é necessário bastante experimentação e testes. Além de tudo, é necessário o desenvolvimento de um sistema para entregar as células à parte específica do corpo e estimulá-las a funcionar e se integrar como células naturais do corpo humano.

21 O principal objetivo das pesquisas com células-tronco é usá-las para recuperar tecidos danificados por essas doenças e traumas. No Zoológico de Brasília (Brasil), uma fêmea de lobo-guará, vítima de atropelamento, recebeu tratamento com células-tronco. Este foi o primeiro registro do uso de células-tronco para curar lesões num animal selvagem. 

22 Segue-se uma lista das leis em vigor sobre a clonagem de células-tronco em alguns países: África do Sul - permite todas as pesquisas com embriões, inclusive a clonagem terapêutica. É o único país africano com legislação a respeito. Alemanha - permite a pesquisa com linhagens de células-tronco existentes e sua importação, mas proíbe a destruição de embriões. Brasil - permite a utilização de células-tronco produzidas a partir de embriões humanos para fins de pesquisa e terapia, desde que sejam embriões inviáveis ou estejam congelados por mais de três anos. Em todos os casos, é necessário o consentimento dos pais. A comercialização do material biológico é crime. Em 29 de maio de 2008 o Supremo Tribunal Federal confirmou que a lei em questão é constitucional, ratificando assim o posicionamento normativo dessa nação.

23 China - permite todas as pesquisas com embriões, inclusive a clonagem terapêutica. Coreia do Sul - permite todas as pesquisas com embriões, inclusive a clonagem terapêutica. Estados Unidos - proíbe a aplicação de verbas do governo federal a qualquer pesquisa envolvendo embriões humanos (a exceção é feita para 19 linhagens de células-tronco derivadas antes da aprovação da lei norte-americana). Entretanto, estados como a Califórnia permitem e patrocinam esse tipo de pesquisa (inclusive a clonagem terapêutica). França - não tem legislação específica, mas permite a pesquisa com linhagens existentes de células-tronco embrionárias e com embriões de descarte. Índia - proíbe a clonagem terapêutica, mas permite as outras pesquisas. Israel - permite todas as pesquisas com embriões, inclusive a clonagem terapêutica.

24 Itália - proíbe totalmente qualquer tipo de pesquisa com células-tronco embrionárias humanas e sua importação. Japão - permite todas as pesquisas com embriões, inclusive a clonagem terapêutica. Reino Unido - tem uma das legislações mais liberais do mundo e permite a clonagem terapêutica. Rússia - permite todas as pesquisas com embriões, inclusive a clonagem terapêutica. Singapura - permite todas as pesquisas com embriões, inclusive a clonagem terapêutica. Turquia - permite pesquisas e uso de embriões de descarte, todavia, proíbe a clonagem terapêutica das células tronco.

25 Reações religiosas A doutrina da Igreja Católica condena o uso das células-tronco embrionárias porque essas técnicas muitas vezes envolvem a destruição de embriões humanos, o que é considerado uma forma de assassinato pela Igreja. Investigações científicas com células-tronco embrionárias são chamadas de "um meio imoral para um bom fim" e "moralmente inaceitável.“ A Igreja apoia o uso de células-tronco adultas, que são células obtidas com o consentimento de alguém e sem pôr em causa a vida do doador, afirmando que se trata de um campo promissor de pesquisa e moralmente aceitável.

26 O que a ciência diz sobre as células-tronco embrionárias?
Os cientistas, em sua maioria, dizem que, se for constatada a morte cerebral de alguém, pode-se — se a família estiver de acordo — retirar dele o coração e outros órgãos para transplantá-los numa pessoa que precise. A sociedade não só aceita esse ato da medicina como o considera louvável. Qual é o princípio que orienta tal procedimento? A ausência de funcionamento do sistema nervoso. Esse princípio, segundo a ciência, deveria se aplicar à manipulação de embriões, uma vez que não existe neles o menor esboço de sistema nervoso central.

27 Os pesquisadores também afirmam que não tem lógica considerar que um óvulo fecundado por um espermatozoide num tubo de ensaio, depois de três ou quatro divisões, é uma vida com o mesmo direito de uma criança na cadeira de rodas, sentindo-se cada vez mais incapacitada. Numa matéria publicada em 5/11/2007, em O Estado de São Paulo, há a seguinte declaração da diretora do Centro de Estudos do Genoma Humano da Universidade de São Paulo (USP), Mayana Zatz: “Há uma diferença muito grande entre uma célula viva e um ser humano. Cada célula do corpo está viva. Um coração a ser transplantado está vivo, mas isso não quer dizer que seja um ser humano. A possibilidade de um embrião gerar células não quer dizer que vá gerar um ser humano”.

28 BÍBLIA Sl 139:13a-18b

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41 QUESTÕES

42 Células adultas removidas de tecidos normais de uma pessoa podem ser infectadas com certos tipos de retrovírus ou com adenovírus geneticamente modificados, a fim de produzir as denominadas células-tronco induzidas. Essa manipulação é feita com a introdução, no genoma viral, de cerca de quatro genes retirados de células embrionárias humanas, tornando a célula adulta indiferenciada. O uso terapêutico de células-tronco induzidas, no entanto, ainda sofre restrições. Observe a tabela a seguir: Células-tronco induzidas originárias de um paciente, se usadas nele próprio, apresentariam as consequências identificadas pelos números: (A) 1, 3 e 6 (B) 1, 4 e 5 (C) 2, 3 e 5 (D) 2, 4 e 6

43 Alternativa correta: (B)
As células-tronco induzidas são preparadas pela introdução em uma célula adulta normal de certos genes de células embrionárias, através da infecção por alguns vírus geneticamente modificados, contendo tais genes. Como ganham características de indiferenciação, agem como se fossem células-tronco embrionárias, que podem regenerar qualquer tipo de tecido. Se originárias de uma célula adulta normal de um indivíduo e usadas nesse mesmo indivíduo, as células-tronco induzidas apresentarão compatibilidade imunológica. No entanto, o que restringe o seu uso é a possibilidade de tais células poderem transmitir outras doenças associadas aos vírus usados, como o câncer.

44 As células-tronco se caracterizam por sua capacidade de autorrenovação e diferenciação em múltiplas linhagens celulares. Podem ser classificadas, quanto à origem, em células-tronco embrionárias e células-tronco adultas. As adultas são encontradas nos tecidos dos organismos após o nascimento, sendo capazes de promover a diferenciação celular específica apenas do tecido de que fazem parte. Nomeie a estrutura do blastocisto na qual se encontram as células-tronco embrionárias. Identifique, também, no caso de uma lesão tecidual, a vantagem da existência de células-tronco adultas nos tecidos.

45 RESPOSTA: As células-tronco embrionárias são derivadas do embrioblasto do blastocisto. Elas constituem os tipos celulares mais indiferenciados, capazes de produzir qualquer tipo celular do organismo embrionário ou adulto; por isso, são a principal célula escolhida para emprego na terapia com células-tronco. No entanto, quando um tecido adulto é lesionado, as células-tronco adultas presentes nesse tecido são capazes de se proliferar, originando novas células e substituindo total ou parcialmente aquelas perdidas após uma lesão.