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Células Estaminais Embrionárias de rato com marcador fluorescente. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008.

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1 Células Estaminais Embrionárias de rato com marcador fluorescente. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008 Trabalho realizado por: Ana Carapeto (55761) Nuno Santos (55746)

2  São células presentes em organismos multicelulares que mantêm a sua capacidade de multiplicação por divisão mitótica e são capazes de se diferenciarem em vários tipos de células. Imagem microscópica de uma colónia de Células Estaminais de Embrião Humano. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

3  3 grandes categorias de células estaminais: ◦ Adultas - encontradas, por exemplo, na medula óssea ou no sangue umbilical do recém-nascido. ◦ Embrionárias - que provêm de embriões e estão no centro de uma controvérsia à escala mundial, concretamente no que aos embriões humanos diz respeito. ◦ Amnióticas - As recentemente descobertas no líquido amniótico de grávidas, cujas características se aproximam das embrionárias. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

4 Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

5  Tipos de células nos quais se podem diferenciar: ◦ As SC embrionárias podem originar todas as células do corpo porque são pluripotentes. ◦ As SC adultas podem diferenciar-se apenas num número limitado de células do seu tecido de origem.  Crescimento em cultura: • As SC embrionárias obtêm-se mais facilmente em grandes quantidades, o que é importante devido ao elevado número de células necessário para os tratamentos.  Introdução no doente: • As SC adultas podem ser retiradas do próprio doente, efectuar-se uma cultura e reintroduzirem-se no doente, o que evita problemas de rejeição. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

6 Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008 Células estaminais embrionárias humanas

7  As células estaminais são usadas aquando de transplantes de medula óssea.  Objectivo: servir de suporte ao tratamento de doenças do sangue (hematológicas), cancerígenas (oncológicas) e genéticas. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008 Célula Estaminal Hematopoiética presente na medula óssea de um adulto humano.

8  O procedimento terapêutico envolve duas fases: ◦ o doente é tratado com doses de radiação ou quimioterapia que levam à morte das células doentes, mas também de células normais da medula óssea; ◦ A infusão de células estaminais leva ao restabelecimento das células sanguíneas e do sistema imunitário, permitindo a recuperação do doente. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

9 Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

10  Desvantagens ◦ Encontrar um dador compatível de medula (relativamente ao HLA - antigénios dos leucócitos humanos) ◦ Risco de reacções imunológicas dador/paciente, tais como a rejeição do transplante e a doença do transplante contra o hospedeiro (paciente) ◦ Reacções de infecções oportunistas. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

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12 ◦ Os médicos terão mais opções à disposição do para a cura do doente se tiverem acesso às células estaminais autólogas obtidas do sangue do cordão umbilical. ◦ Não há o risco de rejeição. ◦ As amostras também estão disponíveis para os familiares. ◦ Supõe-se que as células estaminais congeladas só possam ser aproveitadas durante vinte anos – a probabilidade de um individuo vir a usá-las nos primeiros vinte anos de vida é reduzida. ◦ Seguro de Vida Biológico? Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

13  Produção de células hematopoiéticas em larga escala. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008  Meduloblastoma: uso de SC neuronais humanas (HB1.F3-CD).  Visão: redução do sintoma da retinitis pigmentosa.  Rim: Identificação de SC no rim.  Diabetes: uso de SC para produção de insulina.

14  Luc Douay et al: desenvolveu um método de produção de células do sangue em larga escala.  Consiste em mimetizar o ambiente natural (“nicho”) das SC.  Melhoramentos nesta técnica poderão ter grandes aplicações em terapia genica e transfusões de sangue. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

15  Tumor cerebral maligno que tem origem em células primitivas do cerebelo.  Apesar de pouco comum na população, ocorre preferencialmente na infância.  Não tem cura num terço dos doentes. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

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18  SC adultas têm sido usadas para devolver parcialmente a visão a doentes invisuais (Daya, S.). Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008  Foram feitas cirurgias a 40 indivíduos com diversas anomalias.

19 Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008  Retinitis Pigmentosa é uma doença degenerativa em que há morte das células fotoreceptoras (PRC).  É causada pela mutação de um gene relacionado com as PRC.

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22  O estudo de SC nesta área ainda está pouco desenvolvido.  Grande parte das investigações assentam na determinação da existência de SC no rim.  No entanto ainda não se conhecem marcadores que identifiquem essas células. Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

23  Identificação de SC renais: ◦ BrdU pulse chase labeling ◦ Isolar as Hoechst-effluxing cells (side population cells) Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008  Objectivo: o Induzir uma colónia de SC embrionárias ou adultas renais a diferenciarem-se, para repovoar um rim lesado.

24 Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008  Objectivo: ◦ Substituir as células produtoras de insulina destruídas em alguns tipos de diabetes.  Estudos Recentes: ◦ Trabalharam-se vários anos até conseguirem que células estaminais recolhidas de embriões de ratinhos se transformassem em células produtoras de insulina. Depois, ao transplantarem essas células em ratinhos diabéticos, conseguiram compensar-se eficazmente a perda de células produtoras de insulina no pâncreas.

25  Com a recolha das células estaminais embrionárias dos blastócitos, está-se a destruir o embrião. Será que se está a destruir uma vida? Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008  Solução: o Uso de células estaminais adultas. o Investigações recentes provaram ser possível utilizar células somáticas e transformá-las em SC embrionárias.

26  Evans, M. J. (2001). Nature Medicine, (pp ).  Wikipedia. (18 de Novembro de 2007). Stem Cell. Obtido em 20 de Novembro de 2007, de  Stem cell treatments. (6 de Novembro de 2007). Obtido em 21 de Novembro de 2007, de Wikipedia:  Campbell, J., Bertram, J., Falk, M., Alcorn, D., & Little, M. (September de 2003). Towards Renal Regeneration. The Kidney Stem Cell Project. Queensland, Australia.  Giarratana, M.-C., Kobari, L., Lapillonne, H., Chalmers, D., Kiger, L., Cynober, T., et al. (January de 2005). Ex vivo generation of fully mature human red blood cells from hematopoietic stem cells. Nature Biotechnology, 23, pp  Kim, S.-K., Kim, S. U., Park, I. H., Bang, J. H., Aboody, K. S., Wang, K.-C., et al. (15 de September de 2006). Human Neural Stem Cells Target Experimental Intracranial Medulloblastoma anda Deliver a Therapeutic Gene Leading to Tumor Regression. Clinical Cancer Res, pp Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008

27  Sagdullaev, B. T., Aramant, R. B., Seiler, M. J., Woch, G., & McCall, M. A. (April de 2003). Retinal Transplantation–Induced Recovery of Retinotectal Visual Function in a Rodent Model of Retinitis Pigmentosa. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 44, pp  Soria, B., Roche, E., Reig, J., & Martin, F. (2005). Generation of insulin- producing cells from stem cells. Novartis Found Symposium.  Watson, A., Sharpe, J. R., Giledi, O., Rowe, A., Martin, R., James, S. E., et al. (8 de September de 2004). Outcomes and DNA Analysis of Ex Vivo Expanded Stem Cell Allograft for Ocular Surface Reconstruction. pp Aplicação das Células Estaminais na Medicina Engenharia Biomolecular e Celular 2007/2008


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