O que são células-tronco e o que elas fazem?
As células do corpo têm finalidades específicas, mas as células-tronco são células que ainda não têm uma função específica e podem se tornar quase todas as células necessárias.
As células-tronco são células indiferenciadas que podem se transformar em células específicas, conforme o corpo precisa delas.
Cientistas e médicos estão interessados em células-tronco, pois elas ajudam a explicar como algumas funções do corpo funcionam e como às vezes dão errado.
As células-tronco também se mostram promissoras no tratamento de algumas doenças que atualmente não têm cura.
Fontes de células-tronco
As células-tronco se originam de duas fontes principais: tecidos corporais adultos e embriões. Os cientistas também estão trabalhando em maneiras de desenvolver células-tronco a partir de outras células, usando técnicas de “reprogramação” genética.
Células-tronco adultas
As células-tronco podem se transformar em qualquer tipo de célula antes de se diferenciarem.
O corpo de uma pessoa contém células-tronco ao longo de sua vida. O corpo pode usar essas células-tronco sempre que precisar.
Também chamadas de células-tronco específicas de tecidos ou células-tronco somáticas, as células-tronco adultas existem em todo o corpo desde o momento em que o embrião se desenvolve.
As células estão em um estado não específico, mas são mais especializadas do que as células-tronco embrionárias. Eles permanecem nesse estado até que o corpo precise deles para um propósito específico, digamos, como células de pele ou músculos.
A vida cotidiana significa que o corpo está constantemente renovando seus tecidos. Em algumas partes do corpo, como o intestino e a medula óssea, as células-tronco se dividem regularmente para produzir novos tecidos corporais para manutenção e reparo.
As células-tronco estão presentes em diferentes tipos de tecido. Os cientistas encontraram células-tronco em tecidos, incluindo:
- o cérebro
- medula óssea
- sangue e vasos sanguíneos
- músculos esqueléticos
- pele
- o fígado
No entanto, as células-tronco podem ser difíceis de encontrar. Eles podem permanecer não se dividindo e não sendo específicos por anos até que o corpo os convoque para reparar ou desenvolver novos tecidos.
As células-tronco adultas podem se dividir ou se auto-renovar indefinidamente. Isso significa que eles podem gerar vários tipos de células do órgão de origem ou até mesmo regenerar o órgão original, inteiramente.
Essa divisão e regeneração são como uma ferida na pele cura, ou como um órgão como o fígado, por exemplo, pode se reparar após uma lesão.
No passado, os cientistas acreditavam que as células-tronco adultas só podiam se diferenciar com base em seu tecido de origem. No entanto, algumas evidências agora sugerem que eles podem se diferenciar para se tornarem outros tipos de células também.
Células-tronco embrionárias
Desde o primeiro estágio da gravidez, depois que o espermatozóide fertiliza o óvulo, um embrião se forma.
Cerca de 3 a 5 dias após o espermatozóide fertilizar um óvulo, o embrião assume a forma de um blastocisto ou bola de células.
O blastocisto contém células-tronco e mais tarde se implantará no útero. As células-tronco embrionárias vêm de um blastocisto com 4–5 dias de idade.
Quando os cientistas obtêm células-tronco de embriões, geralmente são embriões extras que resultam da fertilização in vitro (FIV).
Nas clínicas de fertilização in vitro, os médicos fertilizam vários óvulos em um tubo de ensaio, para garantir que pelo menos um sobreviva. Eles então implantarão um número limitado de óvulos para iniciar a gravidez.
Quando um espermatozóide fertiliza um óvulo, essas células se combinam para formar uma única célula chamada zigoto.
Esse zigoto unicelular começa a se dividir, formando 2, 4, 8, 16 células e assim por diante. Agora é um embrião.
Logo, e antes que o embrião se implante no útero, essa massa de cerca de 150–200 células é o blastocisto. O blastocisto consiste em duas partes:
- uma massa celular externa que se torna parte da placenta
- uma massa celular interna que se desenvolverá no corpo humano
A massa celular interna é onde as células-tronco embrionárias são encontradas. Os cientistas chamam essas células totipotentes. O termo totipotente se refere ao fato de que eles têm potencial total para se desenvolver em qualquer célula do corpo.
Com a estimulação certa, as células podem se tornar células do sangue, células da pele e todos os outros tipos de células de que um corpo precisa.
No início da gravidez, o estágio de blastocisto continua por cerca de 5 dias antes do embrião se implantar no útero. Nesse estágio, as células-tronco começam a se diferenciar.
As células-tronco embrionárias podem se diferenciar em mais tipos de células do que as células-tronco adultas.
Células-tronco mesenquimais (MSCs)
MSCs vêm do tecido conjuntivo ou estroma que envolve os órgãos do corpo e outros tecidos.
Os cientistas usaram MSCs para criar novos tecidos corporais, como ossos, cartilagens e células de gordura. Eles podem um dia desempenhar um papel na solução de uma ampla gama de problemas de saúde.
Células-tronco pluripotentes induzidas (iPS)
Os cientistas os criam em um laboratório, usando células da pele e outras células específicas de tecidos. Essas células se comportam de maneira semelhante às células-tronco embrionárias, de modo que podem ser úteis para o desenvolvimento de uma variedade de terapias.
No entanto, mais pesquisa e desenvolvimento são necessários.
Para cultivar células-tronco, os cientistas primeiro extraem amostras de tecido adulto ou de um embrião. Eles então colocam essas células em uma cultura controlada onde se dividirão e se reproduzirão, mas não se especializarão mais.
As células-tronco que se dividem e se reproduzem em uma cultura controlada são chamadas de linhagem de células-tronco.
Os pesquisadores gerenciam e compartilham linhas de células-tronco para diferentes fins. Eles podem estimular as células-tronco a se especializarem de uma maneira particular. Este processo é conhecido como diferenciação dirigida.
Até agora, era mais fácil cultivar um grande número de células-tronco embrionárias do que células-tronco adultas. No entanto, os cientistas estão fazendo progressos com os dois tipos de células.
Tipos de células-tronco
Os pesquisadores categorizam as células-tronco, de acordo com seu potencial de se diferenciar em outros tipos de células.
As células-tronco embrionárias são as mais potentes, pois sua função é transformar-se em todos os tipos de células do corpo.
A classificação completa inclui:
Totipotentes: essas células-tronco podem se diferenciar em todos os tipos de células possíveis. As primeiras células que aparecem quando o zigoto começa a se dividir são totipotentes.
Pluripotente: essas células podem se transformar em quase qualquer célula. As células do embrião inicial são pluripotentes.
Multipotente: essas células podem se diferenciar em uma família de células intimamente relacionada. As células-tronco hematopoéticas adultas, por exemplo, podem se tornar glóbulos vermelhos e brancos ou plaquetas.
Oligopotente: podem se diferenciar em alguns tipos de células diferentes. As células-tronco linfóides ou mieloides adultas podem fazer isso.
Unipotentes: só podem produzir células de um tipo, que é o seu próprio tipo. No entanto, ainda são células-tronco porque podem se renovar. Os exemplos incluem células-tronco de músculo adulto.
As células-tronco embrionárias são consideradas pluripotentes em vez de totipotentes porque não podem se tornar parte das membranas extra-embrionárias ou da placenta.
Usos
As células-tronco em si não têm um único propósito, mas são importantes por várias razões.
Primeiro, com o estímulo certo, muitas células-tronco podem assumir o papel de qualquer tipo de célula e podem regenerar o tecido danificado, nas condições certas.
Esse potencial pode salvar vidas ou reparar feridas e danos aos tecidos em pessoas após uma doença ou lesão. Os cientistas vêem muitos usos possíveis para as células-tronco.
Regeneração de tecido
A regeneração de tecidos é provavelmente o uso mais importante das células-tronco.
Até agora, uma pessoa que precisava de um novo rim, por exemplo, tinha que esperar por um doador e depois fazer um transplante.
Há uma escassez de órgãos de doadores, mas, instruindo as células-tronco a se diferenciarem de certa forma, os cientistas poderiam usá-las para cultivar um tipo de tecido ou órgão específico.
Por exemplo, os médicos já usaram células-tronco logo abaixo da superfície da pele para fazer novo tecido cutâneo. Eles podem então reparar uma queimadura severa ou outro ferimento enxertando esse tecido na pele danificada, e uma nova pele crescerá novamente.
Tratamento de doenças cardiovasculares
Em 2013, uma equipe de pesquisadores do Massachusetts General Hospital relatou em PNAS Early Edition que eles criaram vasos sanguíneos em ratos de laboratório, usando células-tronco humanas.
Duas semanas após a implantação das células-tronco, formaram-se redes de vasos sanguíneos perfundidos. A qualidade desses novos vasos sanguíneos era tão boa quanto a dos vasos naturais próximos.
Os autores esperavam que esse tipo de técnica pudesse eventualmente ajudar no tratamento de pessoas com doenças cardiovasculares e vasculares.
Tratamento de doenças cerebrais
Os médicos podem um dia ser capazes de usar células e tecidos de substituição para tratar doenças cerebrais, como Parkinson e Alzheimer.
No Parkinson, por exemplo, os danos às células cerebrais levam a movimentos musculares descontrolados. Os cientistas podem usar células-tronco para repor o tecido cerebral danificado. Isso poderia trazer de volta as células cerebrais especializadas que interrompem os movimentos musculares descontrolados.
Os pesquisadores já tentaram diferenciar as células-tronco embrionárias nesses tipos de células, então os tratamentos são promissores.
Terapia de deficiência celular
Os cientistas esperam um dia ser capazes de desenvolver células cardíacas saudáveis em um laboratório que possam ser transplantadas em pessoas com doenças cardíacas.
Essas novas células podem reparar danos ao coração, repovoando o coração com tecido saudável.
Da mesma forma, as pessoas com diabetes tipo I podem receber células pancreáticas para substituir as células produtoras de insulina que seu próprio sistema imunológico perdeu ou destruiu.
A única terapia atual é o transplante de pâncreas, e muito poucos pâncreas estão disponíveis para transplante.
Tratamentos de doenças do sangue
Os médicos agora usam rotineiramente células-tronco hematopoéticas adultas para tratar doenças, como leucemia, anemia falciforme e outros problemas de imunodeficiência.
As células-tronco hematopoéticas ocorrem no sangue e na medula óssea e podem produzir todos os tipos de células sanguíneas, incluindo glóbulos vermelhos que transportam oxigênio e glóbulos brancos que lutam contra doenças.
Doando ou colhendo células-tronco
As pessoas podem doar células-tronco para ajudar um ente querido ou, possivelmente, para seu próprio uso no futuro.
As doações podem vir das seguintes fontes:
Medula óssea: essas células são retiradas sob anestesia geral, geralmente do quadril ou osso pélvico. Os técnicos então isolam as células-tronco da medula óssea para armazenamento ou doação.
Células-tronco periféricas: uma pessoa recebe várias injeções que fazem com que sua medula óssea libere células-tronco no sangue. Em seguida, o sangue é removido do corpo, uma máquina separa as células-tronco e os médicos devolvem o sangue ao corpo.
Sangue do cordão umbilical: as células-tronco podem ser coletadas do cordão umbilical após o parto, sem causar danos ao bebê. Algumas pessoas doam o sangue do cordão umbilical e outras o armazenam.
Essa coleta de células-tronco pode ser cara, mas as vantagens para as necessidades futuras incluem:
- as células-tronco são facilmente acessíveis
- menos chance de o tecido transplantado ser rejeitado se vier do próprio corpo do receptor
Pesquisa e descoberta científica
As células-tronco são úteis não apenas como terapias potenciais, mas também para fins de pesquisa.
Por exemplo, os cientistas descobriram que ligar ou desligar um determinado gene pode fazer com que ele se diferencie. Saber disso os está ajudando a investigar quais genes e mutações causam quais efeitos.
Armados com esse conhecimento, eles podem descobrir o que causa uma ampla gama de doenças e condições, algumas das quais ainda não têm cura.
A divisão e diferenciação celular anormais são responsáveis por doenças que incluem câncer e deficiências congênitas que surgem desde o nascimento. Saber o que faz com que as células se dividam de maneira errada pode levar à cura.
As células-tronco também podem ajudar no desenvolvimento de novos medicamentos. Em vez de testar drogas em voluntários humanos, os cientistas podem avaliar como uma droga afeta o tecido normal e saudável, testando-a em tecido cultivado a partir de células-tronco.
Vídeo: O que são células-tronco?
Assista ao vídeo para saber mais sobre as células-tronco.
Controvérsia
Tem havido alguma controvérsia sobre a pesquisa com células-tronco. Isso está relacionado principalmente ao trabalho com células-tronco embrionárias.
Uso de embriões para células-tronco
O argumento contra o uso de células-tronco embrionárias é que isso destrói um blastocisto humano, e o óvulo fertilizado não pode se desenvolver em uma pessoa.
Atualmente, os pesquisadores buscam formas de criar ou usar células-tronco que não envolvam embriões.
Misturando humanos e animais
A pesquisa com células-tronco frequentemente envolve a inserção de células humanas em animais, como camundongos ou ratos. Algumas pessoas argumentam que isso poderia criar um organismo que é parte humano.
Em alguns países, é ilegal produzir linhas de células-tronco embrionárias. Nos Estados Unidos, os cientistas podem criar ou trabalhar com linhas de células-tronco embrionárias, mas é ilegal usar fundos federais para pesquisar linhas de células-tronco criadas depois de agosto de 2001.
Terapia com células-tronco e regulamentação da FDA
Algumas pessoas já estão oferecendo “terapias com células-tronco” para uma série de finalidades, como tratamentos anti-envelhecimento.
No entanto, a maioria desses usos não tem aprovação da Food and Drug Administration (FDA) dos EUA. Alguns deles podem ser ilegais e outros podem ser perigosos.
Qualquer pessoa que esteja considerando o tratamento com células-tronco deve verificar com o provedor ou com o FDA se o produto tem aprovação e se foi feito de uma forma que atenda aos padrões do FDA de segurança e eficácia.
