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

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

2 Fatos, ficção e futuro: 1. Identidade, características básicas 2. Métodos de obtenção 3. Manutenção in vitro 4. Plasticidade 5. O papel do nicho 6. 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 : hESC cultivadas em meio semi-definido (MEF-condicionado + bFGF + Maqtrigel) procedimento laborioso

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

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9 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 Passier & Mummery. Origin and use of embryonic and adult stem cells in differentiation and tissue repair. Cardiovascular Research 58 (2003) 324–335. Células tronco embrionárias: diferenciação in vitro mistura heterogênea de vários tipos celulares indução e seleção

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 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 RESULTADO: MODIFICAÇÕES NA BIOLOGIA DA CÉLULA???

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

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: 1. Identidade, características básicas 2. Métodos de obtenção 3. Manutenção in vitro 4. Plasticidade 5. O papel do nicho 6. Aplicações terapêuticas

22 4 - Plasticidade das células-tronco

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

24 Futuro: quando esta expectativa será alcançada?

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

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

32 Multipotent Adult Progenitor Cells MAPC 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.


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