Células tronco (stem cell) são aquelas, indiferenciadas, capazes, em potencial, de produzirem qualquer tipo de célula. São, por este motivo, também denominadas de pluripotenciais ou totipotenciais. Os dois tipos arcaicos de células tronco de mamíferos são: células tronco embrionárias (CES), que são derivadas de blastocistos, e adulto, células tronco (ASC), encontradas em tecidos adultos. A célula tronco pluripotente induzida (iPS) é a que induz novo tipo de célula, que surge por uma reprogramação epigenética, baseada na ação do fator de transcrição atuante no momento da sinalização celular que irá induzir esta diferenciação. As células tronco podem ser discriminadas com base em seu potencial de diferenciação: Células tronco totipotentes podem dar origem a uma viável, organismo inteiro, bem como para as células dos três folhetos embrionários (endoderma, ectoderma e mesoderma). Somente ovócitos fertilizados e as poucas primeiras fases de divisão celular, até o estágio de 8 células são consideradas totipotentes.
• As células tronco pluripotentes podem originar todos os tipos de células derivadas de três camadas germinativas, mas não para um organismo funcional. ESCs e células iPS são consideradas pluripotentes. Se ASC são verdadeiramente pluripotentes, é uma questão polêmica que ainda está em debate científico.
• Estas células podem produzir apenas um número limitado de tipos celulares, normalmente os de família estreitamente relacionadas de células. Como exemplo, a células tronco hematopoiéticas só podem dar origem à células do sistema hematopoiético (por exemplo, mastócitos, macrófagos, neutrófilos, eosinófilos, plaquetas, hemácias e linfócitos), não podendo originar uma célula muscular.
• Onipotente células tronco não podem produzir qualquer tipo de célula que não seja em si, mas têm a capacidade de auto-renovação. As células estaminais musculares, por exemplo, são onipotentes.
Aplicabilidade terapêutica da CES
Com base em sua plasticidade e potencial de desenvolvimento, as CES aumentaram a esperança em fornecer novas abordagens terapêuticas na medicina regenerativa e no processo de reparação tecidual. Até agora, não existe um único tratamento aprovado proveniente de CES, enquanto ASC e as células estaminais do cordão umbilical têm sido usadas com sucesso para tratar várias doenças. Recentemente nos E.U.A., a Food and Drug Administration (FDA) concedeu autorização para o primeiro estudo mundial de células tronco embrionárias humanas (hESC) baseados na terapêutica no homem. A empresa de biotecnologia Geron planeja multicentro de experimentação que é projetado para estabelecer segurança da base de drogas ESC GRNOPC1 em pacientes com completa lesão medular espinal classificada pela American Spinal Injury Association (ASIA). O tratamento é baseado em um estudo demonstrando que ratos que receberam hESC derivados de células progenitoras oligodendrocyte apresentaram maior remielinização e melhorou substancialmente a capacidade de locomoção 7 dias após a lesão da medula espinal. Mais estudos com CES serão iniciados caso este estudo mostrar-se seguro em pacientes com lesão medular. O FDA está dando um grande passo para a aprovação deste estudo, pois o maior cuidado deve ser tomado para garantir a segurança do paciente. Assim, ASC tornaram-se mais e mais atraente como alternativa ao CES terapia baseada em células.
Mecanismo molecular
As células tronco podem atuar mediante a ação de moléculas sinalizadoras, que são chamados de fatores (crescimento, diferenciação, transcrição), que informam a célula o momento em que ela deve ser ativada para iniciar o processo. Uma cascata de reações intracelulares ocorrem, fazendo com que a célula tronco seja "despertada" de seu estado de latência e passe então para uma fase onde o ciclo celular seja ativado. Os fatores levam a célula a informação de crescimento, diferenciação ou transcrição. Assim, a célula tronco passa então a se multiplicar e para isto, é necessário que ela entre no estágio de mitose até que outro fator, o de diferenciação atue e faça com que aquelas células filhas geradas na mitose possa então se diferenciarem, e não mais crescerem, no tipo de célula adequado, conforme o estimulo dos fatores atuantes. A figura abaixo, mostra como acontece, exemplificando as células da medula óssea que formam o sangue e os estímulos em cada uma.
Nesta figura, estão representadas as fases de cada estágio da hematopoiese como forma de expressar a ação molecular do desenvolvimento de uma stem cell. Além disto, em cada fase, há um ou vários fatores que estimulam as células em cada estágio até o último, quando é uma célula madura.
Bibliografia
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