O bom funcionamento de todas as células do corpo humano é crucial para a manutenção da boa saúde. Há centenas de diferentes tipos de células especializadas no organismo adulto . Células desempenham funções muito específicas para os tecidos ou órgãos que compõem. Em doenças como doença de Parkinson , a morte de células transcende a capacidade do corpo para substituí-las, o que resulta na falha de funções de órgãos, e inevitavelmente à morte .

As células-tronco têm a capacidade única de substituir células e regenerar tecidos afetados pela doença , idade ou trauma. Investigação sobre células estaminais oferece esperança para milhões de pessoas ” de pacientes de Parkinson cujos cérebros pararam de produzir dopamina ; para as pessoas com diabetes que não podem mais produzir insulina; para milhões de pessoas com doenças degenerativas, como a ALS ( esclerose lateral amiotrófica ); para pessoas paralisadas por lesões da medula espinhal .

O que é uma célula-tronco?

Todos os mamíferos começam como duas células, o esperma e o óvulo, que combinados tornam-se uma única célula. Esta única célula se divide exponencialmente em células especializadas, tornando-se vários órgãos e sistemas que compreendem todos os tecidos de um novo organismo.

Uma célula-tronco é uma célula que pode tornar-se mais imaturo do que uma célula diferente, ou pode tornar-se uma de muitas células diferentes. A maioria das células-tronco também podem renovar-se se dividindo indefinidamente. Estas duas características são o que apresentar uma nova via para a reparação de danos no corpo humano causado por trauma, a degeneração e doença

Tipos de células estaminais

Até agora, a investigação tem revelado dois tipos básicos de células tronco: embrionárias e adulto. As células estaminais embrionárias são encontradas em embriões ou em tecido fetal. Células-tronco embrionárias são totipotentes ou pluripotentes. Células estaminais totipotentes têm o potencial para se tornar qualquer célula do corpo. As células estaminais pluripotentes podem tornar-se qualquer tipo de célula no corpo, exceto aqueles necessários para desenvolver um feto.

As células tronco adultas, por outro lado, são células não especializadas que ocorrem em tecido especializado. Estas células estaminais são encontradas em mamíferos que tenham amadurecido passado a fase fetal. As células estaminais adultas são chamadas multipotentes porque pode tornar-se um tipo de um determinado tipo de célula, mas não qualquer tipo de célula. Um exemplo de uma célula estaminal multipotente é uma célula-tronco do sangue que poderia tornar-se um glóbulo branco, um glóbulo vermelho ou uma plaqueta. Não poderia, no entanto, tornar-se uma célula nervosa. Células-tronco adultas podem replicar para a vida de um organismo, mas eles não podem replicar indefinidamente como podem as células-tronco totipotentes e pluripotentes.

Desenvolvimento celular

O desenvolvimento de células-tronco totipotentes, pluripotentes e multipotentes é melhor ilustrado por uma análise do desenvolvimento humano normal. A única célula criada a partir de um ovo fertilizado tem o potencial para formar um organismo inteiro ou total. Esta única célula é, portanto, totipotente. Nas primeiras horas após a fecundação, esta única célula se divide em duas células totipotente idênticas, cada um dos quais, se forem colocados no útero de uma mulher, podem se desenvolver em um feto. Cerca de quatro dias após a fertilização e após vários ciclos de divisão celular, estas células totipotente começam a especializar-se, formando uma esfera oca de células chamada de blastocisto. O blastocisto é constituído por uma camada exterior de células e um conjunto de células, chamadas de células da massa interna, que está dentro da esfera oca.

A camada externa de células vai formar a placenta e outros tecidos de suporte necessário para o desenvolvimento no útero. As células da massa interna irão formar todas as células do organismo, mas por si só, não pode formar um organismo, porque eles não podem formar os tecidos placentários e de suporte que permitem que um organismo para se desenvolver. As células são pluripotentes massa interna. Estas células pluripotentes transformar em células estaminais multipotentes especializados numa fase posterior do desenvolvimento. Células estaminais multipotentes, até agora, têm sido encontrados em várias áreas do corpo, incluindo na área do hipocampo do cérebro e no sangue.

Progresso

Um procedimento conhecido como célula somática de transferência nuclear (SCNT) produziu a ovelha Dolly, primeiro mamífero clonado do mundo, em 1996. Em SCNT, o núcleo de um óvulo não fertilizado é substituído pelo núcleo de uma célula do corpo comum, que contém um conjunto completo de informação genética. Dentro de alguns dias, este se desenvolve em um embrião humano, ou o início de um, que contém um aglomerado de células-tronco, que têm o potencial para se tornar qualquer tipo de célula do corpo humano.

Enquanto os cientistas têm vindo a estudar o desenvolvimento humano por anos, é somente em 1998 que eles foram capazes de isolar células-tronco pluripotentes a partir de embriões humanos e cultivá-las em laboratório. Dadas às propriedades das células pluripotentes ‘que são capazes de se replicar indefinidamente em laboratório para desenvolver em quase todos os tipos de células do corpo’ os resultados foram 1998 inovadores.

Os recentes avanços na capacidade de manipular células adultas e embrionárias estaminais abriram toda uma nova gama de potenciais terapias para muitas doenças do corpo humano. Um exemplo é a pesquisa recente indica que as células pancreáticas implantadas no corpo de uma pessoa com diabetes começou a produzir insulina.

Política e Ética

Investigação em células estaminais é controverso porque as células-tronco embrionárias (retirado do 5º a 7º dia de idade embriões conhecidos como blastocistos) e células germinais embrionárias, tomado de imaturos abortados fetos, são as duas fontes mais promissoras de células-tronco. Existem quatro principais fontes de células-tronco embrionárias “todos estão associados a questões morais e debate”.

• Embriões excedentes que são o subproduto de fertilização in vitro;
• Os embriões criados em laboratório a partir de esperma doado e ovos;
• Embriões criados através de TNCS, uma técnica de clonagem;
• Embriões de fetos abortados.

Em agosto de 2001, o governo dos Estados Unidos aprovou o financiamento federal para a investigação sobre as linhas de células 60-plus-tronco que naquele momento já foram criados por meio de pesquisas privadas. Para se qualificar para a investigação através de financiamento federal, estas linhas de células estaminais devem atender aos seguintes critérios:

• Foi criado com o consentimento informado dos doadores;
• Originado a partir de embriões excedentes criados apenas para fins reprodutivos;
• Foram doados sem compensação financeira para os doadores.

Fundos federais não podem ser utilizados para a utilização de linhas de células estaminais derivadas de embriões recentemente destruídas; a criação de quaisquer embriões humanos para fins de investigação; ou a clonagem de embriões humanos. Isto não só restringe os cientistas de receber subsídios do governo, mas também exige que os cientistas que já trabalhem em laboratórios financiados pelo governo federal para substituir ou duplicar alguns equipamentos necessários para esse tipo de pesquisa. Todos os equipamentos, para baixo a cada tubo de ensaio, deve ser adquirido através de iniciativas de financiamento privado e programas de subsídios.

Sangue do Cordão Umbilical

O sangue do cordão, também conhecido como “sangue placentário”, é o sangue que permanece no cordão umbilical e da placenta e do cordão umbilical após o nascimento após o cordão é cortado. Ele geralmente é descartado com a placenta e do cordão umbilical e é uma rica fonte de células tronco. Cerca de três a quatro onças podem ser tomadas a partir de placenta da mãe logo após o parto para um possível transplante.

Muitas famílias estão escolhendo agora para depositar essas células-tronco do sangue do cordão geneticamente únicas para o futuro da saúde de seus entes queridos. Um caso em questão seria uma família com um bebe nascer com anemia falciforme. Quando a mãe ficou grávida de seu segundo filho, o sangue foi encontrado para ser uma combinação perfeita. Após o parto, o sangue foi retirado e transplantado pouco depois no filho afetado pela anemia falciforme. Quando o tratamento é bem sucedido, as células-tronco do sangue do cordão vão sobreviver na medula óssea de um paciente e produzir células brancas do sangue saudáveis.

Muitos especialistas acreditam que os transplantes de sangue do cordão umbilical têm vantagens distintas sobre os transplantes de medula ósseas mais tradicionais, por exemplo, em estimular o crescimento de células brancas do sangue saudáveis. A retirada de sangue do cordão umbilical é simples e indolor, enquanto doadores de medula óssea devem ser submetidos à anestesia geral. Além disso, sangue do cordão umbilical de um doador não aparentado não exige que o extremamente próximo do tipo de tecido correspondência de transplantes de medula óssea. No entanto, existem alguns riscos, porque o doente é susceptível a infecção e o corpo pode rejeitar as células doadas.

Células-tronco adultas

Enquanto as células-tronco pluripotentes ainda parecem oferecer o mais promissor para terapias humanas, a investigação sobre células estaminais adultas oferece algum potencial. Pode parecer mais fácil de obter células-tronco adultas e evitar algumas das questões éticas associadas com células-tronco embrionárias, ainda há desafios envolvidos com células-tronco adultas também. As células estaminais adultas ainda não foram identificadas em todas as partes do corpo, que são multipotentes, e que são difíceis de identificar, isolar e purificar.

Tem havido algum sucesso com células estaminais adultas a partir da medula óssea, sangue do cordão umbilical, e na região do hipocampo do cérebro. Células adultas estaminais como células-tronco formadoras de sangue na medula óssea (chamadas de células-tronco hematopoiéticas, ou HSCs) são atualmente o único tipo de células estaminais amplamente utilizados para tratar doenças humanas. HSCs foram transferidos em transplantes de medula óssea para mais de 40 anos. Mais avançadas técnicas de HSCs colheita agora são usados ​​para tratar a leucemia, linfoma e várias doenças do sangue herdadas.

Um inconveniente notável para utilizar células estaminais adultas em terapias é que há um número insuficiente de células disponíveis para o transplante porque em um prato de cultura que são incapazes de se replicar ao longo de períodos de tempo prolongados. Os pesquisadores não tiveram sucesso em direcionar essas células para se tornar funcional como células especializadas. Uma pesquisa recente revelou a propriedade de plasticidade das células-tronco adultas. Algumas células estaminais adultas foram mostradas, para ser capaz de gerar o tipo de célula especializada de outro tecido. Um exemplo de plasticidade relatado envolveu células estaminais adultas a partir de medula óssea que geraram células semelhantes neurônios ‘as unidades funcionais do sistema nervoso encontrados no cérebro e medula espinhal.

Células progenitoras

Uma célula progenitora (ou precursor), encontrada em ambos os tecidos adultos e fetais, é uma célula parcialmente especializado que pode formar mais células progenitoras ou duas células especializadas quando se divide. Em contraste, quando uma célula-tronco se divide, uma das duas novas células podem replicar-se novamente. Células progenitoras podem substituir as células que são danificadas no sistema nervoso (onde são chamadas células progenitoras neurais) e em outros lugares.

Muitos estudos iniciais relatados obtenção com êxito células progenitoras a partir de várias regiões do cérebro (principalmente a zona subventricular), crescendo-se no laboratório, e transformando-os em neurônios funcionais. Um desafio é identificar melhor essas células e entender seus mecanismos de crescimento e especialização a partir de células-tronco embrionárias. Ambas as células progenitoras neurais fetais e adultas, mostrarem muita promessa em reparação do cérebro. Em experiências recentes, têm sido mostrados para sobreviver e se especializam no cérebro animal doente após a lesão. Afigura-se que o cérebro do hospedeiro que recebe as células pode influenciar a maneira como se comportam as novas células. O potencial nesta área de pesquisa é imenso.

Células neuronais provenientes de uma linha celular de cancro (teratocarcinoma) têm sido bem estudadas e agora testadas em humanos. Pesquisas com animais normais e em animais após a lesão mostraram que as células se comportavam bem e foram associadas com alguma recuperação dos déficits neurológicos. Os testes em humanos iniciais em pacientes com pequenos acidentes vasculares cerebrais que têm causado a paralisia estão continuando.

Aplicações Celulares para Neurocirurgia

Neurocirurgia restauradora moderna começou cerca de 30 anos atrás, quando os neurocirurgiões e neurologistas imaginou a possibilidade de substituir neurônios degenerar em pacientes que tinham doenças como Parkinson e doença de Huntington. Na altura, acreditava-se que os neurônios não poderiam regenerar; uma teoria que foi refutada na década de 1990. Portanto, os ensaios clínicos iniciais foram baseadas primeiramente em uma abordagem direta, visando a substituição da falta de produtos químicos específicos do cérebro (neurotransmissores) em vez de regenerar o circuito neuronal danificado. Mais recentemente, com os advento de estratégias de tratamento desenvolvidos a partir de trabalho experimental com células-tronco e progenitoras, há esperança de que pode ser alcançado a meta final de reconstruir vias neuronais. Os objetivos deste campo podem ser resumidos como substituição, libertação e regeneração. Ou seja, os neurônios mortos têm de ser substituídos, os enxertos tem que ser capaz de libertar os neurotransmissores, e os circuitos têm de ser reconstruída. Claro, essas metas só podem ser cumpridas se a compreensão dos cientistas dos mecanismos da doença mantém-se com o ritmo de desenvolvimento de novas estratégias de bioengenharia.

Atualmente os enxertos de tecido fetal, linhas de tumor e células estaminais foram transplantadas. Sucessos em modelos animais levaram para transplantar ensaios na população humana para tratar a doença de Parkinson, doença de Huntington, a lesão da medula espinal e acidente vascular cerebral. Como a pesquisa em modelos animais progride, ensaios de transplante pode ser iniciada para o tratamento de esclerose múltipla, lesão cerebral traumática,, esclerose lateral amiotrófica, doença de Alzheimer paralisia cerebral, e outras desordens.

Fonte: AANS