Apresentacao celulas tronco

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Apresentacao celulas tronco

  1. 1. Células-tronco (CT): Uma visão geralAlunos:Diego SoaresFlávia NaiceKaren GuimarãesLaura ThiebautMariana MelloThiago O. MarinhoProf(a):Valéria Coelho Células-tronco neurais dando origem a vários neurônios 1
  2. 2. Tópicos Abordados: Introdução - Thiago O. Marinho A CT mesenquimal (CTM) – Mariana Mello Métodos de obtenção de céluas-tronco embrionárias humanas (CTEH) e células-tronco adultas (CTA) - Diego Soares A diferenciação das CT – Laura Thiebaut Aplicações clínicas - Flávia Naice Questões éticas e perspectivas – Karen Guimarães 2
  3. 3. Células-tronco: Definição Células-tronco são, numa definição simples, células primitivas(indiferenciadas), produzidas enquanto o organismo se desenvolve, ecapazes de originar outros tipos de células. Funcionalmente, as células-troncosão células com grande capacidade dediferenciação localizadas no topo dahierarquia das linhagens celulares. Elas se auto-renovam durantetoda a vida de um organismo. Apresentam diferenças em relaçãoàs células progenitoras (CP). Aglomerado de células-tronco embrionárias 3
  4. 4. Classificação segundo a potencialidade das CT As CT podem ser classificadas segundosua potencialidade em toti, pluri oumultipotentes. São chamadas de Células de ilhotastotipotentes as células capazes de gerar pancreáticastodos os tipos celulares embrionários e Trofoblasto Massaextra-embrionários, como o zigoto e o celularblastômero. As pluripotentes podem externaoriginar todas as células que formam Neurôniosum embrião propriamente dito, e sãoprovenientes da massa interna doblastocisto (CTE). São classificadascomo multipotentes as células que CTE pluripotentesoriginam apenas um subgrupo delinhagens celulares, por exemplo, as Células SanguíneasCT mesenquimais (CTM). Existem ainda células unipotentes, que originam apenas um único tipocelular maduro. Estas últimas devem ser consideradas CP e não CT. 4
  5. 5. Classificação segundo as fontes de CT Podemos dividir as fontes de CT em três classes: embrionária, fetal, eadulta. As CTE são derivadas da massa interna do blastocisto, cinco diasapós fertilização (em humanos). As CTE diferenciam-se espontaneamenteem todos os tipos de tecidos. As CT fetais não se diferenciam espontaneamente, e têm comovantagem o fato de estarem presentes em abundância por todo oorganismo em desenvolvimento. Possuem grande potencial de auto-renovação. As CTA não se diferenciam espontaneamente e, ao contrário das CTE, não são capazes de manter suas propriedades por longosperíodos em cultura. Um dos locais mais utilizadas para extração de CTA é a medula óssea, onde encontramos dois tipos de CT: as hematopoiéticas e as mesenquimais. 5
  6. 6. A importância das CT Devido a sua capacidade dediferenciação, a principal importânciadas CT está na aplicação terapêutica,sendo elas potencialmente úteis emterapias de combate a doençascardiovasculares,neurodegenerativas,diabetes, acidentesvasculares cerebrais, doençashematológicas, traumas na medula espinhal e nefropatias. O principal objetivo das pesquisas com células-tronco éusá-las para recuperar tecidos danificados por essas doençase traumas. Portanto, as CT têm, atualmente, um papelimportante na medicina regenerativa, e constituem uma desuas principais promessas. 6
  7. 7. Principais dificuldades no estudo com CT Questões éticas e legais em relação ao uso de CTE e à técnica da clonagem terapêutica. Dificuldades na obtenção de CTA, já que elas são raras e não apresentam características que permitam sua fácil identificação. A pluripotencialidade das CTE, que fazem com que elas possam vir a formar tumores ao serem introduzidas no organismo do paciente (conhecidos como teratomas). Células tronco embrionárias podem se transformar em ualquer célula do corpo humano 7
  8. 8. Tópicos Abordados: Introdução - Thiago O. Marinho A CT mesenquimal (CTM) – Mariana Mello Métodos de obtenção de céluas-tronco embrionárias humanas (CTEH) e células-tronco adultas (CTA) - Diego Soares A diferenciação das CT – Laura Thiebaut Aplicações clínicas - Flávia Naice Questões éticas e perspectivas – Karen Guimarães 8
  9. 9. CT mesenquimais Células adultas Multipotentes Alto grau de plasticidade Descobertas em meados da década de 70 Células-tronco mesenquimais em processo de A maior parte das CT mesenquimais são crescimento, oriundas da medula óssea da crista ilíaca – retiradas da medula óssea do mesmo tipo das usadas na cirurgia realizada no RS1 CTM para 10.000 a 100.000 céluas de medula óssea 9
  10. 10. CT mesenquimais Sua presença é descrita em : tecido adiposo, medula óssea, sistema periférico fetal, membrana sinovial, sangue periférico pós-fetal, pâncreas, fígado, tendão, líquido amniótico e sangue do cordão umbilical. Função das CTM: Dar suporte á hematopoese Formar o microambiente medular (estroma) 10
  11. 11. 11
  12. 12. CT mesenquimais Diferenciam-se das células hematopoiéticas por originarem células do tecido conjutivo como adipócitos, osteoblastos, condrócitos. Tal como as células-tronco hematopoéticas, as células-tronco mesenquimais podem se proliferar rapidamente na presença de um tecido danificado. Estimuladas por sinais químicos e genéticos locais, as células-tronco se diferenciam rapidamente para formar novas células 12
  13. 13. CT mesenquimais CTM são s fontes de tecido que envolvem a medula óssea, portanto, espera-se que elas se diferenciem em células da linhagem osteogênica, adipogênica e condrogênica in vitro Após transplante sistêmico, as células tronco mesenquimais foram encontradas em diversos tecidos, como músculo tecido nervoso. 13
  14. 14. Tópicos Abordados: Introdução - Thiago O. Marinho A CT mesenquimal (CTM) – Mariana Mello Métodos de obtenção de céluas-tronco embrionárias humanas (CTEH) e células-tronco adultas (CTA) - Diego Soares A diferenciação das CT – Laura Thiebaut Aplicações clínicas - Flávia Naice Questões éticas e perspectivas – Karen Guimarães 14
  15. 15. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTE:  São derivadas e coletadas da massa interna do blastocisto cinco dias após fertilização (em humanos) e podem ser expandidas em cultura na presença de fatores que impeçam sua diferenciação;  Coleta de células germinativas primordiais do feto. 15
  16. 16. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTE:  Clonagem terapêutica: consiste também na formação do blastocisto, com a diferença de que, ao invés da fecundação de um óvulo por um espermatozóide, é realizada a transferência do núcleo de uma célula adulta, obtida do indivíduo em tratamento, para um óvulo anucleado. Uma vez formado o blastocisto, os procedimentos podem ser:  a) Se ele for implantado no útero de uma fêmea resultará na formação de um novo indivíduo, sendo o processo denominado clonagem reprodutiva;  b) Se for destruído para coleta de células-tronco, o processo é denominado transferência nuclear. 16
  17. 17. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTE:  Clonagem terapêutica: 17
  18. 18. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTE:  Clonagem terapêutica:  Vantagem: originar células-tronco embrionárias geneticamente idênticas às do indivíduo no qual elas serão utilizadas em procedimento terapêutico, o que elimina o problema da rejeição de um transplante que, de outro modo, tem as mesmas restrições exibidas por qualquer transplante de órgãos convencional.  Desvantagem: o material genético do núcleo de uma célula adulta já passou por processos que dificultam sua interação com o citoplasma do óvulo, e essa interação é necessária para possibilitar as primeiras divisões celulares e formação do embrião. Por conta disto, o processo apresenta ainda um baixo grau de sucesso. 18
  19. 19. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTE:  Futuro: coletando células-tronco embrionárias sem destruição do embrião ou reprogramação genética, proporcionando a dediferenciação, um estágio intermediário em que uma célula especializada torna-se uma célula mais primitiva, multipotente, para então se rediferenciar em um outro tipo celular. 19
  20. 20. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  Isolamento: 20
  21. 21. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  Vários métodos foram estabelecidos, envolvendo, por exemplo, o uso de anticorpos que identificam proteínas de membrana marcadoras dessas células, ou propriedades como as de aderência ao substrato. 21
  22. 22. Métodos de obtenção de CT marcador Métodos de obtenção de CTA:  Marcadores (proteínas) de superfície:  Marcação com anticorpos específicos;  Separação em colunas magnéticas; 22
  23. 23. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  Citometria de fluxo :  Um feixe de luz é direcionado a um meio líquido em fluxo. Um número de detectores são apontados ao local onde o fluxo passa através do feixe de luz, além de um ou mais detectores fluorescentes. Cada partícula suspensa passando através do feixe dispersa a luz de uma forma, e os corantes químicos fluorescentes encontrados na partícula ou juntos a partícula podem ser excitados emitindo luz de menor freqüência do que o da fonte de luz. Esta combinação de luz dispersa e fluorescente é melhorada pelos detectores, e analisando as flutuações de brilho de cada detector é possível explorar vários tipos de informação sobre a estrutura física e química de cada partícula individual. 23
  24. 24. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  Marcadores de superfície e Citometria de fluxo : 24
  25. 25. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  Aderência ao substrato:  O cultivo é feito selecionando-se as células com propriedade de adesão ao plástico, enquanto as células que permanecem em suspensão são facilmente removidas. Outros tipos celulares “contaminantes”, como macrófagos e linfócitos, são eliminados após determinado número de passagens. 25
  26. 26. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  A partir do sangue de cordão umbilical: Vantagens: o Disponibilidade o Estabelecimento de bancos o Facilidade de coleta o Maior facilidade de expansão o Menor risco de GVHD (menor freqüência de linfócitos T e maior tolerância imunológica) 26
  27. 27. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  A partir do sangue de cordão umbilical: Desvantagens: o Volume limitado Volume de CT limitadoFato: as células-tronco hematopoiéticas dosangue de cordão umbilical são ótimas notratamento de doenças hematológicas. 27
  28. 28. Métodos de obtenção de CT Métodos de obtenção de CTA:  Bancos de sangue de cordão umbilical: Coleta: da veia umbilical, antes ou após a expulsão da placenta; Volume média de coleta: 73 ± 23 ml; 10 – 15 x 106 células nucleadas/ml; Primeiros bancos: início da década de 90, Atualmente: mais de 250 mil unidades estocadas em 35 bancos,em 21 países (Goldstein et al. Human umbilical cord blood biology,transplantation and plasticity. Curr Med Chem. 2006;13:1249-59); Anualmente, mais de 25 mil unidades coletadas no mundo. 28
  29. 29. Métodos de obtenção de CT Facilidades na obtenção de CTE:  As células-tronco embrionárias se apresentam em grande quantidade, sendo encontrado no blastocisto o maior número de CTE. Facilidades na obtenção de CTA:  São mais facilmente e corretamente induzidas à diferenciação com a administração de fatores de crescimento apropriados ou outros sinais externos. 29
  30. 30. Métodos de obtenção de CT Dificuldades na obtenção de CTE:  Controle sobre a sua diferenciação, visto que, na ausência de fatores tróficos, as CTE se diferenciam espontaneamente em todos os tipos de tecidos. Dificuldades na obtenção de CTA:  São raras e não apresentam características que permitam sua fácil identificação.  Não são capazes de manter suas propriedades de diferenciação por longos períodos em cultura. 30
  31. 31. Tópicos Abordados: Introdução - Thiago O. Marinho A CT mesenquimal (CTM) – Mariana Mello Métodos de obtenção de céluas-tronco embrionárias humanas (CTEH) e células-tronco adultas (CTA) - Diego Soares A diferenciação das CT – Laura Thiebaut Aplicações clínicas - Flávia Naice Questões éticas e perspectivas – Karen Guimarães 31
  32. 32. Diferenciação in vitro e in vivoManter e expandir as células-tronco são defundamental importância em estudos, porémmais do que isso é a possibilidade demanipular sua diferenciação.Isso pode ser importante para averiguar se ascélulas em cultura continuam a manter aplasticidade, isto é, o potencial para originarvários tipos de células maduras. 32 32
  33. 33. Uma parte considerável das pesquisas comcélulas-tronco dedica-se a definir as condiçõesque induzem diferentes tipos a darem origema células maduras de diferentes linhagens.Essas condições envolvem a adição de váriostipos de substâncias ao meio de cultivo. 33 33
  34. 34.  Produção de células hematopoéticas G-CSF para granulócitos; M-CSF para megacariócitos; A eritropoetiona estimula a produção de eritrócitos 34 34
  35. 35.  Para células-tronco mesenquimais, precisa- se fatores como: beta-glicerofosfato ou dexametasona para a formação de osteoblastos; Insulina para adipócitos; 5-azacitina para mioblastos; 35 35
  36. 36. Como não se pode tercerteza sobre a fidelidadedas informações fornecidaspelos sistemas de cultivo invitro, é importante que elassejam complementadas porestudos in vivo. Para tal, ascélulas-tronco podem seradministrada a animaiscomo camundongos. 36 36
  37. 37. Algumas ferramentas biológicas importantessão empregadas nestes estudos:Camundongos trangênicos. Linhagens decamundongos endocruzados forammodificadas com a introdução de genes“repórter”, através de métodos detransferência gênica. Esses genes codificamproteínas facilmente reconhecíveis nas célulasque os expressam. 37 37
  38. 38. Camundongos imunodeficientes. Podem serutilizados para o transplante de células-troncode outras espécies, como o homem, servindoassim como “tubos de ensaio vivos” quepermitem estudar a distribuição e biologia dascélulas em condições menos artificiais que ocultivo in vitro. 38 38
  39. 39. Tópicos Abordados: Introdução - Thiago O. Marinho A CT mesenquimal (CTM) – Mariana Mello Métodos de obtenção de céluas-tronco embrionárias humanas (CTEH) e células-tronco adultas (CTA) - Diego Soares A diferenciação das CT – Laura Thiebaut Aplicações clínicas - Flávia Naice Questões éticas e perspectivas – Karen Guimarães 39
  40. 40. Aplicações Clínicas Células tronco embrionárias  totiptentes Ilimitada capacidade de proliferação Morfologia típica Expressão de marcadores específicos Formação de teratomas 40
  41. 41. 41
  42. 42. 42
  43. 43. Aplicações clínicas – células- tronco somáticas Facilidade de obtenção: medula óssea, sangue do cordão umbilical, tecido adiposo, derme e músculos. Células-tronco hematopoéiticas  tratamento de várias doenças sangüíneas como leucemias e anemias. Células-tronco mesenquimais  Versatilidade de diferenciação: tecido conjuntivo, incluindo ossos, cartilagem, tecido adiposo, tendões e músculos. 43
  44. 44. Aplicações clínicas - CTMs Anemia aplástica Osteogênese grave imperfeita Reparo cardiovascular Fibrose pulmonar Lesões damedula espinhale lesões do SN Retardo de crescimentoDoença hepática Lesão óssea Doenças renais 44
  45. 45. Utilização terapêutica Medicina regenerativa: utilização de células e bio-materiais que permitem ao próprio organismo reparar tecidos e órgãos lesados. Alvos principais: órgãos incapazes de desenvolver quaisquer processos de regeneração, como o cérebro e o coração. 45
  46. 46. Tópicos Abordados: Introdução - Thiago O. Marinho A CT mesenquimal (CTM) – Mariana Mello Métodos de obtenção de céluas-tronco embrionárias humanas (CTEH) e células-tronco adultas (CTA) - Diego Soares A diferenciação das CT – Laura Thiebaut Aplicações clínicas - Flávia Naice Questões éticas e perspectivas – Karen Guimarães 46
  47. 47. Questões éticas e perspectivas Quando começa a vida?Em que momento se considera que umfeto tem os mesmos direitos que umoutro ser humano? Embrião = indivíduo com direitos civis?Vida=fertilizaçãoPré- embrião=conjunto de células, deveser tratado como tal. 47 47
  48. 48. As diferentes considerações: Existem diferentes teses científicas para o início da vida, são estas:• Genética• Embriológica• Neurológica• Ecológica• Gradualista 48 48
  49. 49. O “pré-embrião” Denominação criada para caracterizar a fase até 5 dias de desenvolvimento entre a fecundação até a implantação no útero. Relatório de Warnock – a partir do 14º dia começa o desenvolvimento do SNC. 49 49
  50. 50. O destino dos pré-embriões Inglaterra - Debate Mundial em 1996 sobre a obrigatoriedade de todos os embriões congelados serem destruídos. Espanha - Em 2004 já estimava-se que havia mais de mil embriões que deviam ser destruídos. Suécia- Pesquisa mostrou que 92% dos casais que têm embriões congelados preferem doá-los à pesquisa com células- tronco a vê-los destruídos. 50 50
  51. 51. A ONU e o debate sobre as células-tronco. Em 2001 a ONU tenta criar Convenção Internacional para debater as questões éticas no uso de células-tronco.• França e Alemanha solicitam proibição internacional da clonagem reprodutiva.• Mais de 50 países, dentre eles EUA, em acordo com vaticano desejam proibição de qualquer forma de clonagem.• Reino Unido declara que não assinaria tal convenção.• Bélgica, Indonésia, Japão, Cuba, entre outros, declaram que concordam com a proibição da clonagem reprodutiva mas reprovam tratado que proíba a clonagem terapêutica. ONU declara defender estudos para a produção de embriões humanos por clonagem. 51 51
  52. 52. Pesquisa realizada com 223 pessoas no Hospitaldas Clínicas de Porto Alegre em 2003 demonstrouque a ciência já vinha ganhando na população. Dos interrogados:74,8% não vêem a destruição do blastocisto como uma aniquilação da vida.41% concordam em produzir embriões.88,1% concordam com a utilização dos embriões que não serão usados para fecundação.82,1% concordam que os pré-embriões que seriam destruídos devem ser utilizados. 52 52
  53. 53. Projeto de Lei de Biossegurança de 2005:  Permite a utilização de embriões para fins de pesquisa e terapia, desde que: • sejam embriões inviáveis, ou • estejam congelados há 3 anos. Sendo necessário o consentimento dos genitores e proibida a comercialização do material biológico. 53 53
  54. 54. Lei de Biossegurança Artigo 5º da lei 11.105/05 Aprovada em 2008. Lei insuficiente, julgada pouco detalhada. Não destruição do embrião na retirada das células-tronco. Pesquisas devem passar por aprovação de um comitê de ética central. 54 54
  55. 55. Países que permitem pesquisa comcélulas-tronco: Alemanha Brasil EUA - proíbe aplicação de verbas do governo. México – permite também a criação de embriões. Índia Turquia 55 55
  56. 56. Países que permitem inclusive aclonagem terapêutica: China Cingapura Coréia do Sul África do Sul – único país da África com legislação a respeito. Israel Japão Rússia Reino Unido – permite inclusive clonagem reprodutiva Espanha 56 56
  57. 57. Países extremistas: Itália é o único país que não aprova nenhum tipo de pesquisa com células- tronco. Reino Unido tem um das legislações mais liberais. Christopher Reeve: após acidente que o deixou tetraplégico lutou por pesquisas com células-tronco. 57 57
  58. 58. Referências Schwindt TT, Barnabé GF, Mello LEAM: Proliferar ou diferenciar? Perspectivas de destino das células-tronco. Jornal Brasileiro de Neurocirurgia 16: 13-19, 2005 Nance Beyer Nardi: Células-tronco: fatos, ficção e futuro. Departamento de Genética, UFRGS. Na internet: http://www.unifesp.br/dfisio/fisioneuro/celulas_tronco.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula-tronco http://www.comciencia.br/reportagens/celulas/03.shtml 58

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