Sobre Células-Tronco

As células-tronco são células indiferenciadas que podem desempenhar uma variedade de funções regenerativas no corpo humano. Elas podem, por exemplo, gerar ou substituir uma variedade de células através da diferenciação, regular o sistema imunológico e estimular outras células em seu ambiente natural.

As células-tronco estão presentes em todos os seres humanos a partir do desenvolvimento do embrião / feto (células-tronco embrionárias) e ao longo de todo o ciclo de vida individual até a morte (células-tronco adultas). É importante notar que as células-tronco embrionárias (ESC) e as células-tronco adultas são duas categorias muito diferentes de células-tronco com propriedades diferentes.

Em qualquer indivíduo após o nascimento, a substituição e regeneração celular ocorrem em dois contextos: a renovação de células naturalmente mortas (apoptose) e em resposta a lesões externas (causadas por fatores como traumatismo, infecção, câncer, infarto, toxinas, inflamação etc.). As células-tronco envolvidas nesse processo de regeneração são as células-tronco adultas (também chamadas de células-tronco somáticas).

Células-tronco embrionárias e células-tronco adultas

As células-troncoembrionárias estão presentes na massa celular interna do blastocisto, uma bola principalmente oca de células que, no ser humano, se forma três a cinco dias após um óvulo ser fertilizado por um espermatozóide. No desenvolvimento normal, as células dentro da massa celular interna dará origem às células mais especializadas que dão origem ao corpo inteiro – todos os nossos tecidos e órgãos. Células-tronco embrionárias são pluripotentes, o que significa que podem dar origem a todos os tipos de células no corpo totalmente formado, mas não a placenta e o cordão umbilical.

Células-tronco adultas (também referidas células-tronco somáticas) são mais especializadas do que as células-tronco embrionárias. Tipicamente, estas células-tronco podem gerar diferentes tipos de células para o tecido ou órgão específico em que vivem. Existem muitos tipos diferentes de células-tronco adultas, que têm todas as suas funções regenerativas específicas. Por exemplo, as células-tronco formadoras de sangue (ou hematopoiéticas) podem dar origem a glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. No entanto, as células-tronco formadoras de sangue não geram células hepáticas ou pulmonares por exemplo, e as células-tronco em outros tecidos e órgãos não geram glóbulos vermelhos ou brancos ou plaquetas. Alguns tecidos e órgãos dentro de seu corpo contêm pequenas caches de células-tronco específicas de tecidos cujo trabalho é substituir células do tecido que são perdidas no dia-a-dia normal ou em lesões.

Como as células-tronco são alvo de lesões? – Homing

Na ciência das células-tronco, a palavra “homing” descreve a capacidade das células-tronco de encontrar seu destino, ou “nicho”. Durante esse processo, os tecidos danificados ou inflamados exigem reparo através do envio de sinais, alguns dos quais agem como pistas para as células-tronco e atrai-los para o tecido lesado. Trata-se de um processo relativamente rápido (medido em horas e não superior a 1-2 dias).

Como funciona a célula-tronco para a reparação de tecidos? – Diferenciação Direta e Efeito Paracrino

Uma vez que as células-tronco viajaram para o local da lesão, elas podem iniciar sua ação regenerativa agindo através de dois mecanismos diferentes: elas podem sofrer diferenciação direta para substituir diretamente as células lesadas ou também podem promover a regeneração tecidual através do Efeito Paracrino.
Então, qual é o efeito paracrino? Na ciência das células estaminais, pode ser definida pelo processo em que as células-tronco liberar fatores que agem como sinais para as células circundantes e forçá-las a mudar seu comportamento para iniciar o processo de regeneração. Durante esse processo, as células-tronco não contribuem para a renovação dos tecidos através da diferenciação direta.

Por que o efeito paracrino é tão importante?

Em uma grande quantidade de estudos sobre o transplante de células-tronco de doadores, os pesquisadores observaram que pacientes com tecidos danificados foram reparados após o transplante de células-tronco. No entanto, após a análise dos tecidos recentemente gerados, observou-se que as células dadoras estavam ausentes. Os cientistas foram então capazes de demonstrar que as células-tronco doadoras eram fatores secretivos que desencadearam as próprias células do paciente para reparar o próprio tecido. Demonstrou-se que a maior parte do processo de regeneração foi realizado através de sinalização paracrina e não através de diferenciação direta.

O mecanismo paracrino tem se mostrado muito benéfico. As vantagens de ter um efeito parácrino é agora muito aparente. O fato mais importante é que, embora as células-tronco doadoras tenham uma vida útil muito limitada, elas têm um efeito duradouro na regeneração tecidual, que se prolonga muito depois da depleção total das células-tronco doadoras.

Vários tipos diferentes de células-tronco podem invocar uma resposta parácrina, como células-tronco mesenquimais do cordão umbilical e células-tronco do sangue do cordão umbilical.

O que as células-tronco podem realizar através da diferenciação direta e efeito paracrino?

  1. Reparar o tecido danificado: as células-tronco têm a capacidade de ativar o estado latente das células-tronco no corpo humano e têm um efeito de reparação no tecido danificado e no órgão causado pela peroxidação e pelo desperdício metabólico. Um equilíbrio entre radicais livres e antioxidantes é necessário para a função fisiológica adequada. Se os radicais livres dominarem a capacidade do organismo de regulá-los, segue-se uma condição conhecida como estresse oxidativo. Os radicais livres, assim, alteram negativamente lipídios, proteínas e DNA e desencadeiam uma série de doenças humanas. As células estaminais também podem intervir no estresse de radicais livres para restaurar sua função normal.
  2. Fatores nutricionais secretos: As células-tronco podem promover a proliferação de tecido e diferenciação dentro do tecido danificado e restaurar as funções fisiológicas dos tecidos e órgãos.
  3. Regular a função imune: através da secreção de fatores solúveis e contato direto para regular a proliferação das células imunes e sua atividade, as células-tronco são capazes de reduzir a resposta inflamatória.
  4. Regular a função metabólica: Usando a capacidade de diferenciação multi-direcional, as células-tronco podem aumentar a eficiência do sistema metabólico e, assim, acelerar a operação do corpo e excreção de resíduos metabólicos para promover a absorção de nutrientes e manter uma função fisiológica normal.

Além disso, estudos indicaram que o efeito paracrino é amplificado porque as células doadoras são atraídas pelos tecidos danificados que precisam de sua ajuda. As células de pacientes danificadas estão segregando citoquinas, proteínas reguladoras que atuam como mediadores para gerar uma resposta imune que atrai as células doadoras. Por sua vez, as células doadoras secretam seu próprio coquetel de proteínas que estimulam as células-tronco do paciente e ajudam a reduzir a inflamação, promover a proliferação celular e aumentar a vascularização e o fluxo sanguíneo para as áreas que precisam curar. As células de efeito paracrino também podem secretar fatores que inibem a morte de células de pacientes devido a lesão ou doença.

Um terceiro efeito paracrino importante é a sua capacidade de “amortecer” a resposta imune que ocorre durante a rejeição do transplante ou durante a doença auto-imune (1). Neste caso, as células podem ser usadas diretamente ou em conjunto com outras células-tronco para fins terapêuticos. Por exemplo, a aplicação de células mesenquimais juntamente com células-tronco do sangue durante um transplante de medula óssea parece reduzir a doença do enxerto versus hospedeiro (2).

Uma vantagem de usar células, versus medicamentos, para promover a regeneração é que as células transplantadas responderão ao seu ambiente e segregarão os fatores que forem necessários e na concentração apropriada. As células podem ser pensadas como “fábricas de drogas” que se adaptam à medida que o tecido é reparado. Estudos pré-clínicos demonstraram a eficácia de células mesenquimais e células do cordão umbilical para o tratamento de doenças neurais, cardíacas, renais e musculares. Houve alguns estudos convincentes sobre o efeito neuroprotetor das células do sangue do cordão umbilical.

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