As Celulas Que Curam Claudia Ines

789 visualizações

Publicada em

vencedor do concurso células estaminais

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
789
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
1
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
25
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

As Celulas Que Curam Claudia Ines

  1. 1. Crioestaminal<br />Viagem ao Futuro com as Células Estaminais <br />As células que curam…<br />A grande promessa terapêutica do século XXI<br />Cláudia Belo Inês Dias<br />
  2. 2. Cronologia na investigação das Células estaminais<br />
  3. 3. O que são células estaminais? <br /><ul><li>São células indiferenciadas que podem dar origem aos diferentes tipos de células de um organismo;
  4. 4. Têm capacidade de se dividirem indefinidamente;
  5. 5. De duas células-filhas: uma permanece estaminal e outra especializa-se.</li></ul>As células estaminais têm a capacidade de se…<br />Auto-renovarem<br />Diferenciarem em diferentes tipos de linhagens celulares<br />
  6. 6. Estaminais<br />Adultas<br />1.Multiplicam-se<br />As células do ovo fertilizado (totipotentes) e suas descendentes (pluripotentes) podem-se multiplicar e dar origem a qualquer tipo de células.<br />Fonte: ScienceetVie: Nov 2006<br />2.Diferenciam-se… <br />Depois de evoluírem, perdem a capacidade de dar origem a todo o tipo de tecidos (multipotentes) e depois a um único tipo - têm uma única função (unipotentes). <br />3.Formam-se <br />células especializadas<br />
  7. 7. 4. Algumas continuam no indivíduo adulto… <br />Nem todas as células do organismo adulto se especializam. São as células estaminais adultas que encontramos em tecidos e órgãos.<br />Células ósseas<br />Medula <br />Célula estaminal<br />5<br />Multiplicação <br />2º caso <br />1º caso <br />5. Como se multiplicam em determinado “nicho” biológico<br />Se as suas filhas permanecem em contacto com o nicho, elas mantêm-se células estaminais (1º caso). Caso contrário, especializam-se (2º caso).<br />4<br />Célula diferenciada<br />Nova célula estaminal<br />Célula muscular<br />Células ósseas<br />Célula sanguínea <br />6. Regeneram tecidos <br />Primeiro ocupam o espaço da lesão e depois produzem células especializadas que reconstituem as células mortas. (ver abaixo)<br />Célula estaminal<br />Células musculares<br />Fonte: ScienceetVie: Nov 2006<br />As células estaminais multiplicam-se no local da lesão<br />Qualquer lesão nos tecidos provoca morte celular <br />Produzem células especializadas<br />O tecido reparado torna-se viável<br />Células especializadas<br />Células estaminais<br />Células mortas<br />Tecido reparado<br />Multiplicação<br />Regeneração<br />Fonte: ScienceetVie: Nov 2006<br />
  8. 8. Células estaminais adultas <br /><ul><li>São multipotentes(só podem originar células de uma família ou tecido)
  9. 9. Potencial de divisão
  10. 10. Permanecem inactivas até serem estimuladas para regenerar tecido</li></ul>Estas células são indiferenciadas e têm a capacidade de se dividirem<br />Aquando da divisão:<br /><ul><li>Uma das células - filhas mantém-se indiferenciada e com potencial de divisão
  11. 11. A outra ir-se-á especializar numa célula de uma determinada linhagem</li></ul>Célula estaminal adulta (ex. do cérebro)<br />Célula estaminal (indiferenciada)<br />Célula que se diferencia (ex. neurónio)<br />
  12. 12. Células estaminais adultas <br />permite<br />Por esse motivo:<br /><ul><li>Foram as únicas que no presente já foram utilizadas em seres humanos na cura de doenças
  13. 13. São escassas e difíceis de activar e desenvolver
  14. 14. As que já intervieram no tratamento de seres humanos são as da medula óssea, cordão umbilical, córnea, olho e pele</li></ul>Fonte: NationalGeographic: Julho 2005<br />
  15. 15. Um futuro promissor…<br />Reprogramação celular: O alcance da Pluripotência<br />Células estaminais adultas -> limitação na medicina regenerativa<br />Multipotentes não se podendo diferenciar em todo o tipo de células<br />É difícil activar a sua multiplicação e diferenciação<br />
  16. 16. Células Pluripotentes Induzidas<br />Células estaminais adultas cujos genes que se tornaram inactivos aquando da diferenciação são reprogramados de forma a terem novamente o potencial embrionário <br />Reprogramação: Regressão do seu estado de diferenciação tornando-se indiferenciadas<br />Células adultas diferenciadas<br />Capacidade de se diferenciarem em todo o tipo de células (dependendo dos factores químicos em que se desenvolverão) <br />O processo de indução de células consiste em fazer com que células adultas de um tecido (com especialização) percam a sua especialização e se tornem indiferenciadas podendo originar outros tipos de células para regenerar outros tecidos (fazendo-as multiplicar-se em meios adequados)<br />
  17. 17. Alcançar a Pluripotência: Reprogramação nuclear in vitro<br />Célula adulta diferenciada<br />Genes reprogramadores<br />Reprogramação em curso<br />Retrovírus<br /><ul><li> Esses genes ao integrarem o material genético das células adultas, irão reprogramá-las.</li></ul>São inseridos num retrovírus (veículo de transferência) genes que se encontram inactivos nas células adultas diferenciadas mas activos nas células pluripotentes embrionárias<br /><ul><li> Todos os genes serão activados de forma a tornar-se indiferenciada e ter potencial de originar todo o tipo de células</li></ul>Células estaminais pluripotentes induzidas<br />
  18. 18. Proteínas reprogramadoras<br />2<br />1<br />Colónia de IPS<br />Células do sangue<br />Células musculares<br />Células nervosas<br />
  19. 19. Células estaminais embrionárias<br /><ul><li> São células pluripotentes
  20. 20. Encontram-se no embrião em fase de desenvolvimento
  21. 21. Potencial de diferenciação ilimitado (podem multiplicar-se e dar origem a células de todas as linhagens)
  22. 22. Facilmente estimuladas a multiplicarem-se </li></ul>Células estaminais embrionárias podem dar origem a células dos 3 folhetos embrionários<br />Células dividem-se<br />Endoderme<br />Órgãos do aparelho digestivo<br />Blastocisto<br />Ovo<br />Mesoderme<br />Mórula<br />Células estaminais totipotentes<br />Células sangue<br />Embrião em desenvolvimento (5º dia)<br />Ectoderme<br />Células pluripotentes<br />Células nervosas<br />
  23. 23. Introdução de RNA interferente no núcleo para silenciar determinados genes -> diferenciação<br />Embrião <br />(Blastocisto)<br />Cultura de células pluripotentes<br />RNAi<br />Células estaminais pluripotentes<br />Diferentes Mecanismos de Diferenciação das Células<br />Introdução de proteínas inactivadoras de determinados genes no núcleo<br />RNAi liga-se ao mRNA resultante da transcrição para inactivá-lo<br />substâncias químicas introduzidas no meio que reagem inactivando alguns genes<br />mRNA<br />Proteína não sintetizada (determinados genes não são expressados)<br />Células diferenciada (apenas os genes desejados são expressos)<br />Proteínas ligam-se ao DNA impedindo a transcrição de determinados genes<br />
  24. 24. Desafios Científicos das células estaminais humanas<br />A condução da especialização celular<br />Entender as combinações complexas de factores de crescimento e de sinais químicos e genéticos para que se dê a diferenciação das CE num determinado tipo de células.<br />A manutenção das linhagens de CE<br />Para manter vivas as células estaminais embrionárias cultivadas é uma tarefa difícil. Estas têm de ser colocadas sobre um tapete de células retiradas do embrião de ratos diariamente e de ser alimentadas com os meios nutritivos adequados.<br />Regulação / Controlo da divisão celular<br />Um dos maiores desafios da investigação das células estaminais é controlar a sua divisão para produzir uma quantidade de células determinada. Só quando este desafio for superado é que se poderá criar órgãos e parar o seu crescimento.<br />A aceitação das células implantadas por parte do organismo do doente<br />É necessário que o sistema imunitário e as células em redor das CE no organismo de um doente as aceitem. Para que não haja rejeição das CE transplantadas tem de haver compatibilidade genética entre estas e as células do doente.<br />
  25. 25. Aplicações futuras das células estaminais<br />Aplicações terapêuticas <br />Diagnóstico<br />“David Dalmat, de 11 anos, aguarda que um transplante de medula óssea permita tratar a sua anemia falciforme. <br />Para diminuir o risco de infecção e o avanço da doença, a medula foi destruída por radiação e quimioterapia . Até que ela novamente se desenvolva, David vive numa redoma, isolado e micróbios”<br />NationalGeographic, Julho 2005 <br />Bloqueios na circulação sanguínea<br />Sintomas<br />As hemácias em forma de foice<br />provocam<br /><ul><li> Falta de oxigenação e nutrição dos tecidos
  26. 26. Dores episódicas</li></li></ul><li>Diferenciação<br />Origem a:<br />Células da linhagem sanguínea (hemácias, glóbulos brancos e plaquetas) <br />Células hematopoiéticas <br />Terapêuticas<br />Célula estaminal do cordão umbilical<br />Células mesenquimais<br />Células do osso, gordura, cartilagem e tecido fibroso conjuntivo)<br />Diagnóstico:<br />Cedric, 7 anos, sofre de leucemia há mais de 3 anos. Após ter esgotado todas as opções, concentrou as suas esperanças no transplante de células estaminais do cordão umbilical. <br />NationalGeographic, Julho 2005 <br />Tratamento:<br />O menino foi sujeito a doses violentas de quimioterapia para eliminar as células cancerígenas, que destruíram as suas células estaminais produtoras de sangue. Razão pela qual é necessário o transplante. Após o processo bem sucedido pode considerar-se que as células estaminais do cordão umbilical salvaram-no da doença.<br /><ul><li> A imunodeficiência é outro caso de patologia cuja terapêutica com estas células foi bem sucedida </li></li></ul><li>Células mesenquimais multipotentes<br />Terapêuticas<br />Células constituintes do osso e cartilagem<br />Células hematopoiéticas multipotentes<br />Medula <br />Óssea<br />Células estaminais nervosas<br />Células estaminais musculares<br />Adipócito<br />Células sanguíneas<br />neurónios e células gliais<br />Doenças cardíacas<br />Células musculares<br />Tratamento de leucemias:<br />Removem-se células<br />estaminais hematopoiéticas de<br />uma medula óssea compatível.<br /> Após serem inseridas no paciente irão dividir-se e diferenciar-se em células produtoras de sangue e células sanguíneas<br />Injecção destas células nas artérias coronárias permite aumentar a função cardíaca, reparando o coração de ataques ou insuficiência cardíaca.<br />Artrite Reumatóide<br />Ao reparar a <br />cartilagem destruída<br />permite atenuar os efeitos<br /> da Doença<br />Recuperação de <br />lesões nos ossos<br />
  27. 27. Um possível tratamento no futuro para a anemia falciforme:<br />Poder-se-á fabricar sangue a partir de células estaminais da pele …<br />Procedimento:<br /><ul><li> Extrair fibroplastos de um pedaço (alguns centímetros) de pele
  28. 28. Adiciona-se uma proteína que se liga ao DNA (que actua como “interruptor”)</li></ul>Terapêuticas<br /><ul><li> São submergidos a factores de crescimento
  29. 29. Activou e inactivou cerca de 2 mil genes, Reprogramando as células da pele de modo a</li></ul>Darem origem a células “progenitoras” de sangue<br />Se diferenciarem<br /> em células de sangue<br />ou<br />No futuro esta técnica possibilitará:<br /><ul><li> Tratamento de cancros (leucemia, cancros da mama, pulmão e próstata);
  30. 30. Transfusão, num paciente, com sangue proveniente da sua própria pele (não serão </li></ul>necessários bancos de sangue); diminuir efeitos da quimioterapia<br /><ul><li> Tratamento de linfomas (ex. Linfoma de Hodgkin)</li></li></ul><li>“Coração artificial: primeiro órgão biológico feito em laboratório”<br /><ul><li> Experiência realizada pela Universidade do Minnesota: fabrico de corações de ratos, a partir do “esqueleto” deste órgão</li></ul>Investigadores utilizaram células precursoras das células cardíacas <br />+<br />Utilizaram a estrutura tridimensional cardíaca de base para o novo órgão<br /><ul><li> Através da técnica de “descelularização” eliminaram as células do coração (tecido vascular)</li></ul>Estrutura vascular<br />Para reconstruir o coração com base nestes “órgãos-fantasma” recorreu-se a células imaturas de ratos recém-nascidos<br />“Esqueleto”<br />Câmaras e válvulas do coração <br />Regenerativa<br />Matriz de tecido extracelular<br />
  31. 31. <ul><li> Estas células cardíacas foram injectadas no interior da matriz
  32. 32. Os corações bioartificiais foram colocados dentro de máquinas incubadoras </li></ul>(simulam um ambiente favorável para o desenvolvimento natural de um coração) <br />Regenerativa<br />Resultados:<br /><ul><li>Quatro dias mais tarde: observaram as primeiras contracções
  33. 33. Oito dias depois: os corações começaram a bombear sangue (com uma potência de 2% de um coração de rato)</li></ul>No futuro poder-se-á:<br /><ul><li> Construir um coração a partir de células estaminais (dos doentes) em vez de células cardíacas imaturas;
  34. 34. Utilizar corações de porco como estrutura (“esqueleto”);
  35. 35. Construir rins, fígados, pulmões, pâncreas a partir do mesmo processo</li></ul>impedirá: <br />- A rejeição do transplante de órgãos (compatibilidade)<br />- A morte de dezenas de milhares de pessoas que sofrem de insuficiência cardíaca <br />
  36. 36. Transplante pioneiro da traqueia através de células estaminais<br />Em 2009, um colombiana de 30 anos foi submetida a um transplante de traqueia, em Espanha.<br />O processo é semelhante à produção de um coração artificial:<br /><ul><li> Obtém-se um tubo de tecido conjuntivo (“esqueleto”) a partir da traqueia do dador (1)
  37. 37. As células estaminais são injectadas nesse tecido conjuntivo (4) </li></ul>No futuro esta técnica poderá ser adaptada ao transplante de outros órgãos: intestino, bexiga e aparelho reprodutor <br />Regenerativa<br />Fonte: http://www.oarquivo.com.br<br />
  38. 38. Células estaminais na cura de doenças nervosas<br />A esperança de substituir neurónios…<br />Parkinson<br /><ul><li> Doença neurodegenerativa
  39. 39. Disfunção e morte dos neurónios produtores de dopamina (neurotransmissor)
  40. 40. Afecta zona do cérebro que controla a actividade motora e o equilíbrio (substância negra)</li></ul>Cérebro normal<br />Cérebro afectado pelo Parkinson<br />Neurónio normal<br />Produção normal de dopamina<br />Dopamina<br />Receptor<br />Produção insuficiente de dopamina<br />Neurónio afectado pela doença de Parkinson<br />Regenerativa<br />A esperança reside no tratamento com células estaminais<br />
  41. 41. As células nervosas produtoras de dopamina degeneradas<br />Podem ser substituídas por células estaminais com capacidade de se diferenciarem em neurónios (reparar o cérebro)<br />Regenerativa<br />2 formas possíveis de tratamento com células estaminais:<br />Células estaminais nervosas já presentes no cérebro do paciente são extraídas e estimuladas a diferenciarem-se<br />Células estaminais pluripotentes extraídas de um embrião e colocadas em factores de crescimento para se diferenciarem nas células pretendidas<br />Condições de cultura ideais<br />Transplante de neurónios produtores de dopamina<br />Cultura de Células estaminais<br />Cérebro após transplante<br />
  42. 42. Cérebro saudável<br />Cérebro - Alzheimer<br />Doença de Alzheimer<br />Apoptose das células nervosas cerebrais<br />Degeneração gradual do cérebro em certas áreas (principalmente no centro de memória)<br />Perda progressiva de memória e falhas de linguagem<br />Centro de linguagem<br />Centro de Memória<br />Tratamento por transplante com células estaminais<br /><ul><li> Tratamento da doença de Alzheimer requer a regeneração das regiões do cérebro degradadas</li></ul>Hipótese para o futuro:<br /><ul><li> Indução da pluripotência de células adultas do paciente, tornando-se células estaminais indiferenciadas
  43. 43. Fazer com que se diferenciem em neurónios que serão transplantados para as regiões </li></ul>do cérebro do doente afectadas pela doença de Alzheimer<br />Regenerativa<br />
  44. 44. A esperança de regenerar a medula espinal…<br /><ul><li> Uma lesão na medula espinal implica a morte de neurónios que fazem a conexão entre o cérebro e os órgãos motores leva à paralisia
  45. 45. A bainha de mielina dos neurónios é degenerada</li></ul>Regenerativa<br />CE implantadas na medula do paciente paralisado para a regenerar<br />Medula espinal<br />Retirar células estaminais gliais da mucosa olfactiva do doente que têm capacidade de produzir neurónios<br />Implantar as células estaminais da mucosa olfactiva na medula espinal do paciente<br /> Estas células poderão produzir neurónios e mielina na medula espinal, regenerando-a<br />Lesão da medula espinal<br />Regeneração de mielina através do implante CE gliais suas produtoras<br />mielina danificada<br />
  46. 46. Diagnóstico<br />“Era uma vez uma velhinha de 82 anos que sofria de esclerose lateral amiotrófica (ALS)”<br /><ul><li> ALS é uma doença neurodegenerativa do sistema nervoso central, que incapacitou o célebre físico, StephenHawking.
  47. 47. Não tem cura nem tratamento </li></ul>No futuro poder-se-á obter o tratamento de ALS a partir da experiência já realizada (por alunos da Universidade de Harvard)<br /><ul><li> Submeteram as células da pele, dos doentes de ALS, a uma manipulação genética
  48. 48. Sofreram uma reprogramação genética à base de 4 genes, introduzidos</li></ul> nas células “a bordo” de um vírus<br /><ul><li> As células reprogramadas tinham rejuvenescido </li></ul>(regressaram a um estado semelhante ao das <br />células embrionárias)<br />Em especial, os fibroplastos<br />Regenerativa<br />Células IPS (pluripotentes<br />estaminais induzidas)<br />
  49. 49. Diagnóstico<br />“Um ex-camionista de 60 anos ficou incapacitado, durante 18 meses, depois de ter sofrido de um AVC”<br />www.cienciahoje.pt (17-11-2010)<br /><ul><li> AVC isquémio(falta de irrigação sanguínea)</li></ul>Um possível tratamento para o futuro, já aplicado (PilotInvestigationofstemcellsinstroke) - PISCES <br /><ul><li> Os médicos poderão introduzir um milhão de células estaminais numa região saudável do cérebro (putâmen), próxima da zona afectada, que; </li></ul>- Irão libertar químicos que estimulem novas células cerebrais a regenerarem<br />- Permitirão o desenvolvimento dos vasos sanguíneos<br />Desenvolvimento de novos neurónios<br />Redução da inflamação <br />Regenerativa<br />O AVC isquémio ocorre devido à falta de irrigação sanguínea <br />
  50. 50. Membros de uma equipa médica Italiana da Fondazione Banca DegliOcchi restauram olhos de pacientes com *lesões na córnea”.<br />Scienceetvie, Nov 2006 <br />O processo consiste em:<br />Remoção de células estaminais presentes na córnea do olho saudável do paciente<br />São colocadas em cultura num meio adequado<br />Células estaminais adultas presentes no limbo, região da córnea do olho<br />Após alguns dias diferenciam-se em células da córnea<br />Estas células formam uma membrana que é transplantada para reparar a córnea lesada<br />Regenerativa<br />* As lesões na córnea podem ser causadas devido a infecções ou contacto com produtos químicos.<br />
  51. 51. Aplicações reprodutivas das células estaminais<br />“Investigadores clonam fêmea a partir de dois ratos machos”<br />Medida pode ajudar a preservar espécies em vias de extinção<br />www.ciênciahoje.com (9-10-2010)<br /><ul><li> O blastocisto de um rato macho (1) é utilizado para originar uma linha de células estaminais
  52. 52. As células XY sofrem sucessivas divisões e perdem espontaneamente o cromossoma Y – X0.
  53. 53. Estas células X0 são injectadas em blastocistos de fêmeas dadoras para dar origem a quimeras (femeninas), </li></ul>Nas quimeras formam-se óocitos (X0) derivados das células XY do rato macho. Estes serão fertilizados por ratos machos (2) dando origem a:<br />Fêmeas com viabilidade reprodutiva<br />No futuro esta tecnologia pode: <br />- ajudar casais do mesmo sexo a terem filhos;<br /><ul><li> gerar esperma a partir de um doador feminino;
  54. 54. produzir machos viáveis, a partir de duas fêmeas.</li></ul>Reprodutiva<br />
  55. 55. Possível cronologia futura na história das CE<br />

×