Testes com células-tronco em humanos nos EUA
O Governo dos Estados Unidos autorizou o primeiro teste em humanos de um tratamento com células-tronco para as lesões da medula espinhal, decisão que foi qualificada por cientistas como um "marco importante".
Já outros consideraram que a decisão da Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA, em inglês) responde mais a motivos políticos do que a razões científicas.
A empresa Geron Corporation anunciou hoje que iniciará, provavelmente na metade do ano, os primeiros testes para comprovar se a injeção de células-tronco embrionárias nas áreas lesionadas da medula espinhal de cerca de dez pacientes causa danos ou reações adversas.
"Quando alguém sofre uma lesão completa da medula espinhal, não há esperanças de recuperação abaixo do ponto onde ocorreu a lesão", afirmou o presidente da Geron, Thomas Okarma.
O teste "é significativo, porque será o primeiro teste clínico de um produto obtido de células-tronco de embriões", acrescentou.
Entre oito e dez pacientes que tenham sofrido lesão na medula espinhal no máximo 14 dias antes do início do tratamento receberão injeções de células-tronco no ponto do ferimento.
Os pesquisadores observarão esses pacientes durante um ano, primeiro para detectar possíveis reações adversas, e depois para determinar se há alguma recuperação das funções da medula.
Por sua vez, Sean Morrison, diretor do Centro para Biologia de Células-Tronco da Universidad de Michigan, qualificou a autorização do teste como "um marco importante".
"Este será o primeiro uso de células derivadas de células-tronco embrionárias em pacientes", acrescentou. "Se o transplante destas células nos pacientes não for prejudicial, abrirá um precedente importante que facilitará todos os testes clínicos que envolvam células-tronco derivadas de embriões".
No entanto, Kevin Fitzgerald, professor da Divisão de Bioquímica e Farmacologia na Universidade Georgetown e membro do Centro para Bioética Clínica, minimizou o alcance do teste.
"O objetivo primário deste teste será, somente, determinar se a injeção nos pacientes não causa danos neles", disse à Agência Efe Fitzgerald, que também é sacerdote católico.
"E, à medida que outros testes com células-tronco obtidas de adulto já estão avançados, isso também não é uma inovação extraordinária", acrescentou.
A pesquisa de células-tronco e o desenvolvimento de tratamentos que aproveitem as qualidades para a geração de todo tipo de tecidos no corpo humano estiveram imersas em um debate político, religioso e ideológico nos Estados Unidos durante anos.
Em agosto de 2001, o ex-presidente George W. Bush proibiu o uso de recursos federais para a investigação com células-tronco, exceto com os exemplares já obtidos de embriões em clínicas de fertilidade que, de outra maneira, teriam sido descartados.
Os cientistas, que veem nas células-tronco grandes promessas para o tratamento de doenças como parkinson, alzheimer e diabetes, creem que as mais eficazes são as obtidas de embriões nas primeiras fases da gravidez.
Aqueles que, por razões religiosas ou morais, se opõem ao aborto e ainda à fertilização artificial de humanos, rejeitam a "coleta de células-tronco" embrionárias de humanos.
"Os tratamentos com células-tronco derivadas de embriões poderiam melhorar o tratamento de muitas doenças", afirmou Morrison. "Mas os pacientes não deveriam esperar avanços imediatos. O caminho para as novas curas é longo e difícil".
Da mesma forma que Fitzgerald, Morrison lembrou que o transplante de medula espinhal, um tratamento com células-tronco de adultos, é atualmente a forma padrão de tratar de muitas doenças do sangue.
Fitzgerald acrescentou que o objetivo principal do teste da empresa Geron é que, "mais que obter um resultado científico, querem mostrar que as células-tronco de embriões funcionam".
"Se antes houve críticas porque a política interferia no trabalho científico, agora parece que ocorre o mesmo", destacou. "A meta final do tratamento regenerativo é que o corpo se cure por si mesmo. Aqui, a meta é criar um produto que seja vendido ao público". EFE
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Cientistas britânicos testarão células-tronco para tratar derrame
Testes clínicos em hospital na Escócia começarão na metade do ano.
Uma equipe de pesquisadores da Escócia vai iniciar testes clínicos para verificar se células-tronco podem ser usadas para tratar pessoas que sofreram derrame.
As células, provenientes de células de um feto abortado, serão injetadas no cérebro de pessoas que sofreram derrames - nome comum dado ao acidente vascular cerebral, causado pela interrupção de fluxo sanguíneo no cérebro.
Os cientistas do Southern General Hospital, na cidade de Glasgow, esperam que as células regenerem áreas danificadas pelo derrame e aumentar a capacidade de movimento e habilidade mental.
Os testes, previstos para começar na metade deste ano, inicialmente vão envolver quatro grupos de três pacientes e vão durar dois anos.
Os médicos vão testar primeiro a segurança do procedimento, mas existe a possibilidade de que alguns pacientes se beneficiem do tratamento.
Primeiro será administrada uma dose pequena, com dois milhões de células-tronco fetais. Ela vai aumentar gradativamente durante o período de testes e, no final, chegará a 20 milhões de células, que os médicos acreditam ser o número suficiente para dar início ao processo de regeneração do tecido.
Keith Muir, especialista que lidera os testes no Southern General Hospital in Glasgow, disse: "Se funcionar, e funcionou em sistemas moldados em animais, (o tratamento) pode permitir que novas células nervosas cresçam ou regenerem células existentes e a recuperação real de funções em pacientes que, de outra forma, não conseguiriam recuperar funções."
Incapacitados
Um terço dos pacientes com derrame se recupera plenamente, mas os restantes morrem ou acabam permanentemente incapacitados porque tiveram o cérebro muito danificado.
Atualmente o único tratamento disponível é fisioterapia para restaurar movimentos e funções do cérebro.
Mas Muir acredita que a nova terapia tem o potencial de beneficiar pacientes que tiveram uma melhora limitada através de fisioterapia.
"Para a alta porcentagem de pacientes que conseguem uma recuperação incompleta, (o tratamento com células-tronco) tem o potencial de introduzir novas células que vão permitir novo crescimento."
"Do contrário, você está tentando potencializar a recuperação em áreas que estão fundamentalmente danificadas e não pode regenerar além de um certo nível básico."
"Você pode reorganizar o cérebro, pode ajudar esta reorganização com fisioterapia, mas não pode fazer novas células nervosas crescerem."
"A esperança com células-tronco é que, ao colocar uma nova célula e novo tecido, pode-se avançar esta recuperação."
Autorização para testes
A companhia que desenvolveu as células-tronco, Reneuron, pediu autorização pela primeira vez para começar os testes clínicos há dois anos, nos Estados Unidos.
Mas não conseguiu sinal verde da Food and Drug Administration (FDA, o órgão do governo americano que controla alimentos e remédios).
A Reneuron conseguiu agora satisfazer o critério do órgão regulamentador britânico Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency, de que a terapia é segura o suficiente para ser aplicada em pacientes de derrame.
Sinden acredita que seu sucesso levará outras companhias frustradas com a lentidão dos processos no FDA a pedirem autorização para testes na Grã-Bretanha e outras partes da Europa.
Mas o uso de um feto humano abortado para criar células-tronco é polêmico e tem provocado forte resistência de grupos que se opõem ao uso de embriões neste tipo de pesquisa médica.
Quando a Reneuron anunciou que iria pedir autorização para realizar testes clínicos à FDA, a Sociedade para a Criança Não-Nascida (Society for the Unborn Child) criticou duramente a proposta.
Um porta-voz declarou que os testes "envolvem canibalização de uma criança não-nascida".
"É antiético em todos os aspectos - matar um membro da raça humana para ajudar outro. Nós nos opomos totalmente a isto."
Em resposta Sinden disse que foi usado apenas um feto. "Nós só pegamos um tecido para fazer este produto."
"Nós temos uma tecnologia que pode multiplicar uma célula individual em todas as células necessárias para tratar milhares de pacientes."
"Nós achamos que esta é uma grande vantagem da tecnologia que temos e realmente anula as preocupações éticas sobre o uso original de tecido fetal".
"Seria eticamente errado negar tratamento."
Com células-tronco, futuro da Medicina está chegando, diz cientista
Brasileiros entram em 'grupo de elite' ao produzir células sem embriões.
Células podem se transformar em tecidos e remédios poderão ser criados.Cientistas brasileiros produziram, pela primeira vez, células-tronco idênticas às embrionárias, mas sem o uso de embriões, e entraram para um "grupo de elite" da comunidade científica internacional.
Cientistas japoneses já haviam conseguido resultado igual em 2007. Os pesquisadores brasileiros chegaram ao mesmo resultado menos de um ano depois.
Para o neurocientista brasileiro Steven Rehen, o futuro da medicina está chegando. Ele e o biomédico Martin Bonamino, do Instituto Nacional do Câncer, criaram um tipo de célula-tronco que abre portas para novos tratamentos.
"A médio e a longo prazo a gente pode estar gerando material de reposição para tratar doenças cardíacas, lesão de medula, doença de Parkinson, entre outras doenças que tenham exatamente a identidade do paciente", disse Steven Rehen.
A pesquisa começa com a retirada de células de qualquer parte do corpo. No caso brasileiro, eram células renais. Nelas, foram introduzidos quatro genes diferentes e a célula começou a se modificar, como se ela fosse reprogramada.
As células adultas se renovaram e passaram a agir com as mesmas possibilidades de células-tronco de embriões. Capazes de se transformar em células de qualquer parte do corpo. As possibilidades abertas pela pesquisa são impressionantes.
"Uma célula que venha da pele do meu braço terá as mesmas características genéticas do meu corpo. Então, teria no laboratório um neurônio idêntico aos neurônios do meu cérebro sem necessariamente ter aberto o meu crânio para tirar um neurônio", explicou Rehen.
Os remédios também poderão ser criados especificamente para cada indivíduo.
O sucesso da pesquisa coloca o Brasil no clube restrito dos países avançados no campo da pesquisa com células-tronco, junto com o Japão, Estados Unidos, China e Alemanha.
A nova técnica pode diminuir a necessidade da utilização de embriões humanos, que é motivo de polêmica. Mas não acaba com ela.
"Essas células vão estar trazendo outros tipos de debates éticos a ciência ela vai estra sempre gerando novas questões que a sociedade vai discutir debater para ver para onde ela vai caminhar", avaliou o neurocientista brasileiro Steven Rehen.
5 comentários:
O que são células-tronco?
Células-troncos são células mestras que têm a capacidade de se transformar em outros tipos de células, incluindo as do cérebro, coração, ossos, músculos e pele.
O que são células-tronco embrionárias?
Células-tronco embrionárias são aquelas encontradas em embriões. Essas células têm a capacidade de se transformar em praticamente qualquer célula do corpo. São chamadas pluripotentes. É essa capacidade que permite que um embrião se transforme em um corpo totalmente formado. Cerca de cinco dias após a fertilização, o embrião humano se torna um blastocisto-uma esfera com aproximadamente 100 células. As encontradas em sua camada externa vão formar a placenta e outros órgãos necessários ao desenvolvimento fetal do útero. Já as existentes em seu interior formam quase todos os tecidos do corpo. Estas são as células-tronco de embriões usadas nas pesquisas.
O que são células-tronco adultas?
Esse nome é um erro, porque são encontradas em tecidos maduros, no corpo de crianças e adultos. As células-tronco de adultos são mais especializadas que as embrionárias e dão origem a tipos específicos de células. São chamadas multipotentes. Algumas pesquisas sugerem que as células-tronco adultas podem se transformar em tipos muito mais variados de células do que se supunha anteriormente.
Qual a fonte de células-tronco embrionárias?
Os cientistas geralmente obtém essas células de embriões descartados em clínicas de fertilidade. Os embriões criados pelo espermatozóide e óvulo de um casal -- e que não são implantados no útero nem destruídos pela clínica -- podem servir como fontes de células-tronco.
Quais os possíveis usos médicos das células-tronco?
As qualidades de transformação das células-tronco podem representar tratamentos para muitas doenças que afetam milhões de pessoas no mundo. Por exemplo, uma injeção de células-tronco no cérebro de um portador de mal de Parkinson pode regenerar as funções dos neurônios do paciente e levar à cura. Outras terapias podem incluir diabete, mal de Alzheimer, derrames, enfartes, doenças sanguíneas ou na espinha e câncer.
Que outros usos médicos são possíveis?
Com o uso dessas células, os cientistas poderiam testar os efeitos terapêuticos e colaterais de drogas em tecidos humanos, sem ter a necessidade de utilizar animais. As células-tronco poderão também ser usadas no tratamento de problemas genéticos.
As células-tronco de embriões são melhores que as adultas?
Não se sabe por enquanto. Apesar de poder crescer em quantidade ilimitada em laboratório, as células embrionárias podem ser rejeitadas pelo sistema imunológico do paciente quando transplantadas, podendo inclusive gerar tumores. Como as células-tronco adultas oferecem a possibilidade de ser retiradas do próprio paciente, evita-se o risco de rejeição. No entanto, ainda há dúvidas sobre sua capacidade de transformação em outras células. Além disso, sua produção em laboratório na quantidade necessária é mais difícil.
A que a polêmica diz respeito?
Para algumas pessoas, como grupos religiosos e antiaborto, a destruição de um embrião é o mesmo que matar um ser humano.
As células-tronco, também conhecidas como células-mãe ou células estaminais, são células que possuem a melhor capacidade de se dividir dando origem a células semelhantes às progenitoras.
As células-tronco dos embriões têm ainda a capacidade de se transformar, num processo também conhecido por diferenciação celular, em outros tecidos do corpo, como ossos, nervos, músculos e sangue. Devido a essa característica, as células-tronco são importantes, principalmente na aplicação terapêutica, sendo potencialmente úteis em terapias de combate a doenças cardiovasculares, neurodegenerativas, diabetes tipo-1, acidentes vasculares cerebrais, doenças hematológicas, traumas na medula espinhal e nefropatias.[carece de fontes?]
O principal objetivo das pesquisas com células-tronco é usá-las para recuperar tecidos danificados por essas doenças e traumas. São encontradas em células embrionárias e em vários locais do corpo, como no cordão umbilical, na medula óssea, no sangue, no fígado, na placenta e no líquido amniótico. Nesse último local, conforme descoberta de pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Wake Forest, no estado norte-americano da Carolina do Norte, noticiada pela imprensa mundial nos primeiros dias de 2007
Células-tronco:
Elas são de diversos tipos e um verdadeiro tesouro, pois podem originar outros tipos de células e promover a cura de diversas doenças como o câncer, o Mal de Alzeimer e cardiopatias. Estamos falando das células-tronco, foco de discussões entre cientistas, leigos e políticos.
O fato é que a legislação brasileira sobre pesquisas com células-tronco de embriões humanos, já aprovada no Congresso Nacional, permite o uso dessas células para qualquer fim. Mas a lei de Biossegurança aguarda aprovação na Câmara dos Deputados. E muita polêmica ainda pode surgir, já que a Igreja e outros grupos são contra a utilização de células-tronco embrionárias.
Para explicar o que é e para que serve a célula-tronco, entre outros temas, Alexandra Vieira, farmacêutica e bioquímica, pesquisadora da Fundação Zerbini/INCOR, em São Paulo, concedeu esta entrevista exclusiva ao Terra.
O que são células-tronco?
As células-tronco são células primitivas, produzidas durante o desenvolvimento do organismo e que dão origem a outros tipos de células.
Existem vários tipos de células-tronco:
1. Totipotentes - podem produzir todas as células embrionárias e extra embrionárias;
2. Pluripotentes - podem produzir todos os tipos celulares do embrião;
3. Multipotentes - podem produzir células de várias linhagens;
4. Oligopotentes - podem produzir células dentro de uma única linhagem e
5. Unipotentes - produzem somente um único tipo celular maduro.
As células embrionárias são consideradas pluripotentes porque uma célula pode contribuir para formação de todas as células e tecidos no organismo.
Para que servem as células-tronco?
Uma das principais aplicações é produzir células e tecidos para terapias medicinais. Atualmente, órgãos e tecidos doados são freqüentemente usados para repor aqueles que estão doentes ou destruídos. Infelizmente, o número de pessoas que necessitam de um transplante excede muito o número de órgãos disponíveis para transplante.
E as células pluripotentes oferecem a possibilidade de uma fonte de reposição de células e tecidos para tratar um grande número de doenças incluindo o Mal de Parkinson, Alzheimer, traumatismo da medula espinhal, infarto, queimaduras, doenças do coração, diabetes, osteoartrite e artrite reumatóide.
Onde as células-tronco podem ser encontradas?
Em embriões recém-fecundados (blastocistos), criados por fertilização in vitro - aqueles que não serão utilizados no tratamento da infertilidade (chamados embriões disponíveis) ou criados especificamente para pesquisa;
embriões recém-fecundados criados por inserção do núcleo celular de uma célula adulta em um óvulo que teve seu núcleo removido - reposição de núcleo celular (denominado clonagem);
células germinativas ou órgãos de fetos abortados; células sanguíneas de cordão umbilical no momento do nascimento;
alguns tecidos adultos (tais como a medula óssea) e células maduras de tecido adulto reprogramadas para ter comportamento de células-tronco.
Qual é a diferença entre célula-tronco embrionária e célula tronco adulta?
Célula-tronco embrionária (pluripotente) são células primitivas (indiferenciadas) de embrião que têm potencial para se tornarem uma variedade de tipos celulares especializados de qualquer órgão ou tecido do organismo. Já a célula-tronco adulta (multipotente) é uma célula indiferenciada encontrada em um tecido diferenciado, que pode renovar-se e (com certa limitação) diferenciar-se para produzir o tipo de célula especializada do tecido do qual se origina.
Por que é bom armazenar o sangue do cordão umbilical da criança?
Porque no cordão umbilical se encontra um grande número de células-tronco hematopoiéticas, fundamentais no transplante de medula óssea. Se houver necessidade do transplante, essas células de cordão ficam imediatamente disponíveis e não há necessidade de localizar o doador compatível e submetê-lo à retirada da medula óssea.
As células-tronco podem ajudar na terapia de quais doenças? Como os tratamentos são feitos?
Algumas doenças que seriam beneficiadas com a utilização das células tronco embrionárias são:
Câncer - para reconstrução dos tecidos; Doenças do coração - para reposição do tecido isquêmico com células cardíacas saudáveis e para o crescimento de novos vasos;
Osteoporose - por repopular o osso com células novas e fortes; Doença de Parkinson - para reposição das células cerebrais produtoras de dopamina;
Diabetes - para infundir o pâncreas com novas células produtoras de insulina;
Cegueira - para repor as células da retina; Danos na medula espinhal - para reposição das células neurais da medula espinal; Doenças renais - para repor as células, tecidos ou mesmo o rim inteiro;
Doenças hepáticas - para repor as células hepáticas ou o fígado todo;
Esclerose lateral amiotrófica - para a geração de novo tecido neural ao longo da medula espinal e corpo;
Doença de Alzheimer - células-tronco poderiam tornar-se parte da cura pela reposição e cura das células cerebrais;
Distrofia muscular - para reposição de tecido muscular e possivelmente, carreando genes que promovam a cura; Osteoartrite - para ajudar o organismo a desenvolver nova cartilagem;
Doença auto-imune - para repopular as células do sangue e do sistema imune; Doença pulmonar - para o crescimento de um novo tecido pulmonar.
Os tratamentos são muito caros?
Sim. Para se ter uma idéia dos valores seguidos nos Estados Unidos, coleta e processamento das células do cordão umbilical custam U$ 1.325 e a estocagem anual das células em nitrogênio líquido U$ 95 por ano. Terapia celular para doadores autólogos, isto é, que usam sua própria medula óssea como fonte de células-tronco, aproximadamente U$ 80 mil e, se for transplante celular alogênico, isto é, de células provenientes de um doador compatível que não ele próprio, de U$ 90 mil a US$ 150 mil.
A procura por um doador compatível varia de U$ 7 mil a U$ 9 mil.
No Brasil, onde já se faz tratamentos com células-tronco?
Os tratamentos com células-tronco são feitos apenas em grandes centros de pesquisa, como os grandes hospitais e somente para pacientes que assinam um termo de consentimento e concordam em participar desses estudos clínicos.
Recentemente, o Ministério da Saúde aprovou um orçamento de R$ 13 milhões em três anos para a pesquisa das células-tronco da qual participam alguns grandes hospitais brasileiros como o Instituto do Coração - SP, Instituto Nacional de Cardiologia de Laranjeiras - RJ, entre outros. Serão estudadas as cardiopatias chagásicas (decorrente da doença da Chagas), o infarto agudo do miocárdio, a cardiomiopatia dilatada e a doença isquêmica crônica do coração.
Como a terapia utiliza células-tronco autólogas, o estudo não sofre influência da Lei de Biossegurança, recém-aprovada no Senado. Além dessa grande pesquisa, o Brasil está investindo em terapia com células-tronco voltada a outras doenças, como é o caso da distrofia muscular, esclerose múltipla, câncer, traumatismo de medula espinhal, diabetes etc.
Qual é o futuro da terapia com células-tronco?
Alguns objetivos que seriam alcançados com a utilização da terapia com as células-tronco são: Compreensão dos mecanismos de diferenciação e desenvolvimento; Identificação, isolamento e purificação dos diferentes tipos de células tronco adultas;
Controle da diferenciação de células-tronco para tipos celulares alvo necessários para o tratamento das doenças; Conhecimento para desenvolver transplantes de células-tronco compatíveis; Nos transplantes de células-tronco: demonstração do controle apropriado do crescimento, bem como a obtenção do desenvolvimento e função de célula normal; Confirmação dos resultados bem-sucedidos dos animais em seres humanos.
Quais são os argumentos dos cientistas, do ponto de vista ético, para defender o uso das células-tronco?
1. Células tronco embrionárias possuem o atributo da pluripotência, o que quer dizer que são capazes de originar qualquer tipo de célula do organismo, exceto a célula da placenta.
2. Sabe-se que 90% dos embriões gerados em clínicas de fertilização e que são inseridos em um útero, nas melhores condições, não geram vida.
3. Embriões de má qualidade, que não têm potencial de gerar uma vida, mantêm a capacidade de gerar linhagens de células-tronco embrionárias e, portanto, de gerar tecidos.
4. A certeza de que células-tronco embrionárias humanas podem produzir células e órgãos que são geneticamente idênticos ao paciente ampliaria a lista de pacientes elegíveis para tal terapia.
5. É ético deixar um paciente afetado por uma doença letal morrer para preservar um embrião cujo destino é o lixo? Ao utilizar células-tronco embrionárias para regenerar tecidos de um paciente não estaríamos criando uma vida?
Em quais países já é permitido usar células-tronco?
Inglaterra, Austrália, Canadá, China, Japão, Holanda, África do Sul, Alemanha e outros países da Europa.
CÉLULAS-TRONCO E A RENOVAÇÃO E A MANUTENÇÃO DOS TECIDOS
Aparecida do Carmo Zerbo
1- Introdução
A complexidade de organização de um organismo multicelular, quando adulto, pode ser comparada a uma sociedade "ideal", onde cada membro dos diferentes segmentos sociais necessita desempenhar satisfatoriamente a sua função, para que a mesma evolua, mantendo o equilíbrio. O mesmo ocorre com os tecidos que formam os órgãos de um organismo multicelular. São formados por conjuntos de células especializadas que se diferenciaram durante a fase embrionária para desempenharem funções específicas.
Normalmente, os tecidos adultos são compostos por um número de linhagens celulares distintas e irreversivelmente determinadas, isto é, durante a fase embrionária, as células são designadas a seguirem uma determinada via especializada de desenvolvimento, refletindo uma alteração do caráter interno da célula. Além das células com características definidas que se agrupam para formar tecidos, há outros tipos de células com características próprias que também mantém este tecido e se encontram entre as suas células, como as células endoteliais dos vasos sangüíneos, as células nervosas, os macrófagos ou ainda os melanócitos. Portanto, quase todo tecido é uma mistura de muitos tipos de células que devem permanecer diferentes umas das outras.
As células em geral têm vida mais curta que o organismo a que pertencem, portanto, durante a vida adulta em quase todos os tecidos as células morrem e são substituídas, com exceção, das células nervosas e das células do músculo cardíaco, que persistem durante toda a vida sem se dividir e sem serem substituídas.
As células do próprio tecido são renováveis e capazes de substituir as que morrem por apresentarem duas propriedades fundamentais que as capacitam a manter a forma e a função do tecido: 1. por terem uma memória celular e 2. por estarem continuamente sob influência dos sinais de outras células, sentindo o seu ambiente e ajustando a sua proliferação e propriedades de adaptação, chamado de modulação celular.
2- MEMÓRIA CELULAR
A memória celular para manter suas especializações no tecido é assegurada por certos mecanismos, como citoplasmático, autócrino e nuclear.
- Mecanismo citoplasmático: é ativado por proteínas regulatórias que chegam ao núcleo e se ligam à molécula de DNA, ativando e desativando a expressão de determinados genes, controlando, dessa maneira, a expressão gênica.
- Mecanismo nuclear: pode ocorrer, por exemplo, na herança recebida pelas células-filhas na cromatina em estado condensado. O cromossomo X é encontrado em todas as células das fêmeas, sendo um de origem materna (Xm) e um de origem paterna (Xp). No entanto, somente os genes de um cromossomo X são expressos. Em algumas células se expressam os do cromossomo Xm e os do Xp ficam inativos, em outras, ao contrário, os do cromossomo Xp se expressam e os do Xm é que permanecem inativos.
- Mecanismo autócrino: este mecanismo é semelhante ao mecanismo citoplasmático. Da mesma forma, produtos gênicos são responsáveis pela sua própria produção, com a diferença de que, os produtos serão secretados para o meio extracelular e agem no exterior da célula, influenciando todas as células que se encontram neste meio. Dessa maneira, uma vez que as células vizinhas compartilham o mesmo ambiente extracelular, elas devem tender a se comportar cooperativamente, adotando o mesmo estado, porque estão expostas a substâncias que elas mesmas produzem. Com isso, se uma célula individual for transplantada para um novo ambiente, ela tenderá a desviar o seu próprio caráter para se assemelhar ao das células que a circundam por todos os lados.
A influência do ambiente sobre as células varia. Dependendo do grupo de proteínas receptoras que a célula possui e da maquinaria celular, a resposta ao sinal recebido será diferente. Por exemplo, o neurotransmissor acetilcolina estimula a contração das células do músculos esqueléticos, mas diminui a taxa e a força de contração das células musculares cardíacas. Isto porque, as proteínas receptoras das células dos músculos esqueléticos são diferentes das células musculares cardíacas. Por outro lado, em muitos casos, a mesma molécula sinalizadora liga-se a proteínas receptoras idênticas e produz respostas variadas em diferentes tipos de células alvo, demonstrando diferenças na maquinaria interna a qual os receptores estão ligados. Por exemplo, uma célula secretora que apresenta uma proteína receptora semelhante a das células musculares cardíacas responde à acetilcolina diferentemente. Enquanto nesta estimula o relaxamento, naquela, estimula a secreção. Neste caso, a célula responde de acordo com a função para a qual está diferenciada.
3- MODULAÇÃO CELULAR
Muitas células, embora diferenciadas, apresentam uma certa plasticidade, podendo dar respostas, dentro de um mesmo tecido, influenciadas pelas condições ambientais, ocorrendo mudanças reversíveis entre fenótipos bastante relacionados. A possibilidade destes ajustes pode ser classificada como modulação do estado diferenciado. Por exemplo, a falta de vitamina A no organismo animal, leva à transformação reversível do epitélio ciliado das vias respiratórias em epitélio estratificado pavimentoso. A adição da vitamina A à alimentação do animal promovoe o retorno do epitélio ao tipo original. O mesmo fenômemo ocorre nas vias respiratórias devido ao fumo, sendo considerado como o primeiro estágio na formação do câncer do pulmão.
Outro exemplo é o epitélio vaginal que, quando estimulado por estrogênio, transforma-se de epitélio não-córneo em córneo. A análise clínica da relação da quantidade de células corneificadas e não-corneificadas em esfregaços do conteúdo vaginal é correntemente utilizada como um índice de atividade ovariana.
Nos vegetais, as células de muitos parênquimas, sobretudo do talo, sofrem diferenciação aumentando seu volume total e, como é frequente nas células que se especializam, param de se dividir. No entanto, sob a ação de diversos estímulos, como ferimento, estas células reiniciam o ciclo de divisões, podendo transformar-se em meristemas, capazes de originar raízes ou brotos secundários do talo. Portanto, estas células não perderam irreversivelmente a capacidade de se diferenciarem. Com isso, a partir da cultura de tecidos vegetais de células isoladas de folhas, rraízes e talos é possível originar uma planta inteira.
4- SUBSTITUIÇÃO CELULAR
Em um indivíduo adulto as células utilizam duas maneiras para substituir as células mortas: 1. pode ser pela simples duplicação de células diferenciadas que se dividem originando duas células-filha do mesmo tipo; ou 2. elas podem ser geradas a partir de células-tronco, células relativamente indiferenciadas, capazes de originar uma célula-filha diferenciada e uma célula filha indiferenciada.
- Substituição por simples duplicação: como exemplo de renovação celular por simples duplicação, podemos citar as células do fígado, as células endoteliais e as células do pâncreas. Normalmente, o tempo de renovação por simples duplicação é longo, podendo, como no pâncreas, levar um ano ou mais. O equilíbrio entre a velocidade da proliferação celular e a velocidade de morte celular é mantido por mecanismos homeostáticos, além de haver também, um controle da sobrevivência celular. Quando um grande número de hepatócitos são removidos cirurgicamente ou são mortos por envenenamento com tetracloreto de carbono, dentro de um dia ou mais um grande número de divisões ocorre nos hepatócitos sobreviventes, e o tecido perdido é rapidamente reposto. Um dos sinais responsáveis pela proliferação aumentada foi identificado como uma proteína chamada fator de crescimento de hepatócito. Ele estimula os hepatócitos a se dividirem em cultura e sua concentração na corrente sangüínea aumenta exageradamente em resposta ao dano ao fígado. Um experimento que mostra bem que a regeneração do fígado é estimulada por fatores estimuladores do crescimento de hepatócitos presentes na circulação, é o realizado com dois ratos, onde, de um animal é retirado dois-terços do fígado. Do outro, o fígado permanece intacto e a circulação dos dois animais é ligada cirurgicamente. Observa-se que além das divisões dos hepatócitos do fígado mutilado, regenerando-o, houve também, um aumento na divisão celular no fígado não mutilado.
O controle da sobrevivência celular pôde ser observada quando ratos adultos foram tratados com fenobarbital, causando um aumento no número de divisões dos hepatócitos, e consequentemente, o aumento do tamanho do fígado. Quando o tratamento com esta droga foi suspensa, ocorreu uma alta taxa de morte de hepatócitos, fazendo com que o órgão voltasse ao seu tamanho original. Não se sabe como ocorre este mecanismo de regulação do controle de sobrevivência celular, mas foi sugerido que, assim como em muitas células de vertebrados, os hepatócitos dependem de sinais de outras células para a sua sobrevivência e que o nível normal desses sinais é suficiente somente para assegurar a sobrevivência de um certo número padrão de hepatócitos.
- Substituição por célula-tronco: A outra forma de substituição celular, como mencionado acima, é através das células-tronco. Este meio de substituição ocorre, por exemplo, no epitélio que reveste o tubo digestivo, na epiderme e nas células sangüíneas.
Por que nestes tecidos a substituição é através das células-tronco e o que são estas células? A substituição celular nestes tecidos não ocorre através da simples duplicação, mas sim através de células-tronco, porque as células diferenciadas que compõem estes tecidos perderam a capacidade de se duplicar. As do epitélio do tubo digestivo, em especial, do duodeno, porque as células-tronco localizam-se protegidas na região da cripta da vilosidade e, a medida que as células vão caminhando ao longo da vilosidade, vão se diferenciando e ao chegarem no ápice, estão totalmente diferenciadas e perdem a capacidade de se dividir. Já na epiderme, as células da camada mais externa perdem o núcleo devido ao desgaste e, no caso das hemáceas dos mamíferos, devido o núcleo ser expelido da célula.
As células-tronco são células determinadas, mas não diferenciadas, isto é, elas seguiram uma determinada via especializada de desenvolvimento mas não apresentam uma especialização aparente. Por exemplo, a célula-tronco da epiderme é uma fonte de células epidérmicas; a espermatogônia, fonte de espermatozóides. Estas células-tronco são denominadas de unipotentes por darem origem a somente um tipo de célula diferenciada. Quando células-tronco dão origem a vários tipos de células são chamadas de pluripotentes, como é o caso das células-tronco que dão origem aos vários tipos de células sangüíneas. Portanto, as propriedades definidas para um célula-tronco são as seguintes: 1. ela não está terminalmente diferenciada (isto é, não é o fim de uma via de diferenciação). 2. Ela pode dividir-se sem limite (ou pelo menos pela vida toda do indivíduo). 3. Quando se divide, cada célula-filha tem uma escolha: pode permanecer como célula tronco, ou pode se diferenciar (FIGURA 1).
Figura 1- Definição de uma célula-tronco. Cada célula-filha produzida quando uma célula- tronco se divide pode permanecer como uma célula-tronco ou tornar-se terminalmente diferenciada (ALBERTS et al., 1997 – modificado).
Mas, de onde vem as primeiras células-tronco? Que fatores determinam se uma célula-tronco se divide ou fica quiescente? Quem decide se uma célula-filha permanece como célula-tronco ou se diferencia e de que forma a diferenciação de um célula-filha é regulada depois que foi destinada a diferenciar-se?
As células-tronco derivam de células embrionárias, a partir do estágio de blástula (com capacidade de originar todos os tecidos) e das células germinativas primordiais, que eventualmente se diferenciarão em espermatozóides ou oócitos.
Na epiderme do indivíduo adulto as células-tronco se localizam na camada basal, que é a camada celular mais interna, em contato com a lâmina basal. Ao se dividirem, enquanto uma célula-filha permanece como célula-tronco, a outra vai se diferenciando e o seu núcleo vai degenerando, a medida que se dirige para as camadas mais externas, produzindo uma camada de células mortas queratinizadas que são continuamente eliminadas da superfície. Glândulas conectadas à epiderme, como as glândulas mamarias, têm suas próprias células-tronco e padrões distintos de renovação.
Quando por algum motivo ocorre um ferimento na epiderme, as células epidérmicas saudáveis migram e proliferam para cobrir a área descoberta, através de divisão das células-tronco. Provavelmente, um dos fatores que determinam se uma célula-filha se diferenciará ou se manterá como célula-tronco é a perda, ou não, do contato com a lâmina basal ou com o tecido conjuntivo exposto na ferida. Aquelas células que perdem o contato, se diferenciam e aquelas que o mantém, permanecem com o potencial de célula-tronco. Outro fator determinante seria a maior quantidade de integrinas em sua membrana.
As integrinas são os principais receptores utilizados pelas células animais para se ligarem à matriz extracelular. São, principalmente, as células que possuem as integrinas apropriadas para se ligarem à fibronectina (componente minoritário da lâmina basal, mas principal componente da matriz extracelular) as que ficam ligadas à lâmina basal e permanecem como células-tronco. A perda ou inativação de tais receptores libera a célula da lâmina basal, levando-a à diferenciação.
No início deste texto foi colocado que as células nervosas depois de diferenciadas não são substituídas durante a vida adulta dos indivíduos. Pesquisas recentes indicam que existem células presentes no epitélio de revestimento das cavidades do sistema nervoso (células ependimais), mais especificamente, células isoladas da zona ventricular do cérebro de adulto, que têm a capacidade de gerar novos neurônios e célula gliais (astrócitos e oligodendrócitos), podendo ser consideradas células-tronco neurais multipotentes (FIGURA 2).
Figura 2- Geração de células neurais, segundo Johansson, et al. (1999). Células ependimais se dividem muito raramente mas se proliferam rapidamente, as quais migram para camada da zona subventricular e pode formar tanto neurônios como células gliais. Fatores de crescimento de fibroblastos (FGF-2) e fatores de crescimento epidérmicos (EGF) ou ainda a injúria do tecido, podem estimular a divisão das células-tronco e da sua progênie multipotente (BJORKLUND e SVENDSEN, 1999 – modificado).
Além disso, estas células em camundongos que foram irradiados, podem, ainda, regenerar tecido sangüíneo, quando transplantadas.
Células-tronco neurais podem ser estimuladas a se dividirem, "in vitro", por fatores de crescimento epidérmico ou pelo fator-2 de crescimento de fibroblastos. Quando estas células são transplantadas para um cérebro normal, elas se integram e se diferenciam na cadeia de células neurais e gliais. Não se sabe ainda se estas células têm a capacidade de regenerar um tecido completo, depois de injuriado, para então poder afirmar com certeza que são células-tronco.
Experimentos "in vitro" também mostram que além dos fatores de crescimento, estímulos mecânicos podem levar células-tronco mesenquimais (células que se encontram na medula óssea de adulto) a gerar diferentes tecidos. Por exemplo, aplicando uma força de compressão, as células desenvolvem-se em ossos; enquanto uma força de tensionamento, isto é, esticando a matriz que envolve as células, há o desenvolvimento de tendões e deixando as células-tronco mesenquimais agrupadas, surge cartilagem.
Um sistema no qual a presença de células-tronco está bem esclarecida é o sangüíneo. A célula-tronco pluripotente pode gerar mais células-tronco pluripotentes ou células progenitoras comprometidas (células formadoras de colônias - CFC), que são células irreversivelmente determinadas a produzir somente um ou uns poucos tipos de células sangüíneas (FIGURA 3).
Figura 3- Esquema tentativo de hemopoese. A célula-tronco pluripotente normalmente se divide com baixa freqüência para gerar mais células-tronco pluripotentes (auto-renovação) ou células progenitoras comprometidas (marcadas CFC, células formadoras de colônias) (ALBERTS et al., 1997 – modificado).
Quando um animal é irradiado, células-tronco hematopoiéticas podem regenerar todos os componentes celulares sangüíneos. Sabe-se que o sistema nervoso contém uma célula do tipo fagocitária denominada microglia, a qual surge do neuroepitélio ou da medula óssea. Durante a vida de um animal, muitas células da medula óssea podem entrar no sistema nervoso e embora muitas se diferenciem em microglia, uma pequena porcentagem pode originar astrócitos. Por outro lado, parece que células do sistema nervoso são capazes de se transformarem em células sangüíneas. Quando irradiada a medula óssea, precursores do sistema nervoso central foram capazes de originar neurônios, astrócitos, oligodendrócitos ou darem origem as células do sangue (FIGURA 4).
Figura 4- Possíveis meios pelos quais células-tronco sangüíneas e neurais poderiam se interagir. As células tronco neurais podem diferenciar-se em tecido sangüíneo sob a influência de sinais ambientais da medula óssea (linha pontilhada). Alternativamente, elas podem transformar-se em células-tronco sangüíneas ou desdiferenciarem-se em uma célula-tronco neural mais primitiva, ou ainda, na primeira célula-tronco sangüínea/neural (seta com cabeça dupla) (BJORKLUND e SVENDSEN, 1999 – modificado).
Portanto, segundo alguns pesquisadores, o velho dogma de que o sistema nervoso adulto não pode produzir novos neurônios, pode ser rejeitado. Muitas das células-tronco neurais estariam dormentes, esperando ser estimuladas, para então reparar danos no sistema nervoso e, provavelmente, regenerar o tecido sangüíneo. Alguns pesquisadores preferem ainda ter certa cautela em fazer esta afirmação, pois, de repente, estas células sangüíneas podem ter sido originadas de uma célula-tronco primitiva que também se encontrava na amostra.
A possibilidade de obtenção de reconstituição total de um tecido a partir de células-tronco de tecido adulto e não de tecido embrionário leva a abertura de caminhos para pesquisas para o tratamento de doenças degenerativas, sem esbarrar em princípios éticos e legais.
5- CÉLULAS-TRONCO PARA FINS TERAPÊUTICOS
Existem linhas de pesquisa que têm como objetivo reprogramar uma célula somática qualquer para se tornar uma célula-tronco embrionária para fins terapêuticos. Basicamente, as técnicas consistem em transferir o núcleo de uma célula somática para um oócito anucleado, humana ou de outro animal, deixá-lo desenvolver "in vitro" até o estágio de blástula, momento em que a primeira massa de células mais interna deste estágio seria imunocirurgicamente retirada e transferida para outra placa, contendo meio de cultura, onde as células-tronco presentes nesta massa celular se diferenciariam em vários tipos de células, por exemplo, nervosas, musculares ou sangüíneas, para posterior transplante nos pacientes (Figura 5).
Figura 5- Tecido para transplante. Uma célula é retirada do paciente e o núcleo da célula somática é transferido para um oócito anucleado. Ao embrião resultante é permitido se desenvolver até o estágio de blástula. A massa de células mais interna do blastocisto é retirada por imunocirurgia e cultivada. As células-tronco embrionárias são oriundas deste meio e são direcionadas para se diferenciarem em um tipo celular particular (por exemplo, neurônios para repor aqueles perdidos na doença de mal de Parkinson, células pancreáticas para pacientes com diabete, hepatócitos para tratar cirrose hepática) e são transplantadas no paciente (GEARHART e SOLTER, 1999 – modificado).
Outra corrente de pesquisadores propõem a reprogramação de células somáticas introduzindo o citoplasma de células-tronco embrionárias. O problema está em não se ter domínio dos eventos que envolvem a reprogramação do núcleo, como, a ativação antecipada de genes que estavam inativos, o início da síntese de DNA, alteração na estrutura da cromatina, além de não se ter conhecimento das alterações moleculares de um núcleo adulto transplantado para um oócito anucleado.
Há outras questões sobre a capacidade das células-tronco embrionárias também de ordem ética. Por exemplo, as células-tronco embrionárias podem ser consideradas um embrião? Um embrião que se desenvolve a partir da transferência do núcleo de uma célula de adulto humana para o oócito de outro animal poderia ser considerado humano? Este embrião se permitido, se desenvolveria a termo?
As células-tronco embrionárias para propostas terapêuticas seriam utilizadas até o estágio de blástula, quando ainda não ocorreu nenhuma morfogênese. Caso seja permitida chegar a formação de um ser completo, com a finalidade de utilizá-lo como um doador de órgãos, isto não seria permitido! Células-tronco embrionárias de camundongo podem formar todos os tipos de células do organismo, mas não está claro se elas podem formar todos os tecidos extra-embrionários. Então não está claro se as células-tronco embrionárias são totipotentes ou pluripotentes. Se totipotentes significa a célula ser capaz de originar um novo embrião, o feto e um organismo adulto, fica claro que as células-tronco embrionárias não são totipotentes.
É necessário muita discussão para se poder estabelecer qual é o limite, se é que existe, para a descoberta, para o conhecimento, sem que este seja direcionado para fins anti-éticos.
6- CÉLULAS-TRONCO NO TECIDO VEGETAL
Assim como os animais multicelulares, os vegetais também são organismos muito complexos. Num vegetal que se encontra numa posição superior na escala evolutiva, a organogênese ocorre continuamente no meristema apical, se auto-renovando. Isto porque o meristema apical é a fonte de todas as partes aéreas da planta. As células do meristema apical servem como células-tronco que se dividem lentamente para deslocar continuamente as células-filha para a região periférica, onde serão incorporadas em folhas ou primórdios florais. É necessário um balanço entre a criação de novas células meristemáticas por divisão e por diferenciação, para que seja mantida a funcionalidade do broto do meristema apical. A manutenção deste balanço é de responsabilidade dos genes Clavata (CLV1, 2 e 3). Uma mutação, com perda de função destes genes, leva a um aumento do meristema e gera órgãos florais. Análises genéticas indicam que CLV1 codifica uma quinase receptora atuando com CLV3 no controle do balanço entre a proliferação e diferenciação das células meristemáticas.
7- CONCLUSÃO
Durante a vida de um organismo multicelular é constante a renovação de, praticamente, todas as células do tecido.
Para substituição das células mortas em um indivíduo adulto há duas formas, que pode ser por simples duplicação ou pela divisão das células-tronco.
Pelo que foi discutido ao longo deste texto, fica claro que as células-tronco desempenham um papel imprescindível na substituição celular, pois estas células, embora sejam determinadas durante a fase embrionária, elas ainda mantém a capacidade de se dividirem, dando origem a uma célula-filha que se diferencia terminalmente para substituir aquela que morreu e outra que não se diferencia, mantendo as características de célula-tronco. Com isso, sua capacidade de dividir-se não tem limites, pelo menos durante a vida do indivíduo.
Além de originar células de um mesmo tecido, elas podem também dar origem a células de outros tecidos, denominadas, por isso, de células pluripotentes. Devido a esta característica, estas células estão sendo estudadas para fins terapêuticos.
Portanto, as células possuem dois mecanismos que garantem a renovação dos tecidos de um indivíduo adulto e a manutenção destes tecidos é assegurada pelos mecanismos de memória e modulação celular, através de produtos gênicos que atuam sobre as células tanto no meio inter como extracelular.
8- BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
ALBERTS, B., BRAY, D., LEWIS, J., RAFF, M., ROBERTS, K., WATSON, J.D. Células diferenciadas e a
manutenção dos tecidos. In: --------------. Biologia Molecular da Célula. 3ed., Porto Alegre: Artes
Médicas. 1997. p. 1139-1195.
BJORKLUND, A., SVENDSEN, C. Breaking the brain-blood barrier. Nature, v. 397, 1999.
FLETCHER, J., BRAND, U., RUNNING, M.P., SIMON, R., MEYEROWITZ, E. Signaling of cell fate decisions by CLAVATA3 in Arabidopsis shoot meristems. Science, v. 283, p. 1911-1913, 1999.
JUNQUEIRA, L.C, CARNEIRO, J. Divisão de trabalho entre as células. Diferenciação. In: -----------. Biologia Celular e Molecular. 5ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 1991. p. 194-204.
SOLTER, D., GEARHART, J. Putting stem cell to work. Science, v. 283, p. 1468-1470, 1999.
VOGEL, G. Harnessing the power of stem cells. Science, v. 283, p. 1432-1435, 1999.
Obama pedirá ao Congresso fim da proibição sobre células-tronco ao mesmo tempo,diz que é favorável à pesquisa médica com células-tronco
WASHINGTON, 17 Jan 2009 (AFP) - O presidente eleito dos Estados Unidos, Barack Obama, garantiu, nesta sexta-feira, que quer que o Congresso americano permita o financiamento federal para pesquisas com células-tronco e que reverta a proibição imposta pelo ainda presidente George W. Bush.
Obama, que é favorável à pesquisa médica com células-tronco extraídas de embriões humanos, disse à emissora CNN que considera assinar um decreto para derrogar a medida de Bush.
"Mas me agrada a idéia de que os representantes do povo americano expressem suas opiniões em um tema como esse", afirmou Obama, preferindo um consenso "bipartidário" no Congresso que considere que essas pesquisas são éticas e podem salvar vidas.
Se os estudos puderem dar esperança a vítimas de doenças degenerativas como o mal de Parkinson, ou o de Alzheimer, "acho que envia uma mensagem poderosa", afirmou.
Ao bloquear o financiamento federal para essas pesquisas, Bush se uniu aos conservadores religiosos, que acreditam que os estudos com embriões destroem a vida humana em sua etapa mais primária de desenvolvimento.
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