As células-tronco, com sua capacidade de se transformar, parecem ser um remédio maravilhoso para muitas doenças. Descubra o que são células-tronco, quais doenças as células-tronco são utilizadas atualmente para tratar e quais são as perspectivas para o desenvolvimento da terapia com células-tronco? De onde vem o ceticismo dos especialistas?
As células-tronco têm a capacidade de se transformar em outros tipos de células. A terapia com células-tronco é certamente um dos conceitos mais cativantes e promissores da medicina moderna. Parece que a lista de suas aplicações médicas deveria ser interminável - reparar tecidos danificados, cultivar órgãos substitutos ...
No entanto, os fatos são diferentes. Embora as origens da pesquisa com células-tronco tenham ocorrido na década de 1960, até agora seu uso está limitado a algumas indicações bem definidas.
As ideias para o uso de células-tronco são muitas, porém, sua introdução no uso clínico é limitada por uma série de fatores, entre os quais vem à tona a questão da segurança desse tipo de terapia.
O que são células-tronco?
As células-tronco são essenciais para a formação do corpo humano. Nos primeiros estágios de desenvolvimento, o embrião humano é composto inteiramente de células-tronco. Com o tempo, eles sofrem modificações, dando origem a todas as linhagens celulares que compõem o corpo humano.
O segundo papel importante das células-tronco é colonizar alguns tecidos de um organismo maduro e agir como um "depósito". Se necessário, eles são capazes de se transformar em células de um determinado tecido que morrem ou são danificadas. No entanto, isso só é possível com determinados tecidos.
Assim, as células-tronco são aquelas células que têm a capacidade de se transformar em outros tipos de células mais especializados.
A característica mais importante das células-tronco que as distinguem de outras células é como elas se dividem.
Durante a divisão, uma célula-tronco é capaz de se diferenciar, ou seja, criar uma célula filha de um tipo específico (por exemplo, um músculo, nervo ou célula epitelial).
Existem diferentes tipos de células-tronco, dependendo de sua natureza: algumas podem se transformar em qualquer tipo de célula filha, enquanto outras só são capazes de produzir células que constituem um determinado tipo de tecido (mais sobre isso abaixo).
A segunda característica importante das células-tronco também está relacionada à sua divisão. Durante a formação de uma célula filha, a célula-mãe não desaparece sem deixar vestígios. No processo de divisão, mais uma célula-tronco é formada, idêntica à "célula-mãe".
Assim, o efeito de uma divisão de células-tronco é uma célula-tronco e uma célula-filha especializada.
Esse mecanismo é chamado de auto-renovação. Graças a ela, as células-tronco não se "desgastam" e não permitem que o tamanho de seu reservatório diminua.
Tipos de células-tronco
Como já mencionado, as células-tronco podem se transformar em outros tipos de células quando se dividem. Qualquer célula-tronco pode se tornar qualquer célula filha? Bem não.
As células-tronco são divididas em quatro subgrupos, dependendo de quão amplo o espectro de células pode surgir de sua divisão.
As células-tronco que constroem um embrião humano podem dar origem a todos os tipos de linhagens celulares. Por sua vez, algumas células-tronco que habitam os tecidos de um ser humano adulto podem se transformar apenas em um tipo estritamente definido de células que constroem um determinado tecido.
A divisão das células-tronco devido à possibilidade de criar uma variedade de células-filhas é a seguinte:
- células-tronco totipotentes
São células com maior potencial de diferenciação e podem se transformar em qualquer tipo de célula filha. As células totipotentes formam um zigoto (uma célula resultante da fertilização de um óvulo por um espermatozóide), bem como um embrião nos estágios iniciais de seu desenvolvimento. Todos os tipos de células que constituem o corpo humano podem ser criados a partir de células totipotentes.
- células-tronco pluripotentes
As células pluripotentes também podem se transformar em muitos tipos de células. No entanto, as células da placenta são uma exceção. As células pluripotentes formam os chamados nó embrionário, que é uma das estruturas formadas na primeira semana de desenvolvimento embrionário.
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As células pluripotentes do nodo embrionário dão origem a três chamadas as camadas germinativas, a partir das quais todos os tecidos do nosso organismo se desenvolverão posteriormente. Embora os nomes das camadas germinativas pareçam um tanto complicados (ectoderme, mesoderme e endoderme), os tecidos formados a partir delas são conhecidos por todos.
O ectoderma é a pele e o sistema nervoso, o mesoderma é o sistema circulatório e musculoesquelético, e o endoderma é o sistema respiratório e a maior parte do sistema digestivo.
- células-tronco multipotentes
As células multipotentes são um grupo de células-tronco com um potencial de diferenciação ligeiramente mais estreito. Embora ainda possam produzir vários tipos de células, geralmente são células de um tipo semelhante. O principal exemplo de células neste subgrupo são as células multipotentes da medula óssea, também conhecidas como células-tronco hematopoéticas. Eles podem se transformar em qualquer célula do sangue, como eritrócitos ou diferentes tipos de leucócitos. No entanto, eles não são capazes de produzir células que constroem outros tecidos.
- células-tronco unipotentes
Esse tipo de célula só pode se tornar um tipo de filha. Geralmente, as células unipotentes atuam como reservatórios para a renovação e reparo dos tecidos adultos. Um exemplo de células unipotentes são as células-tronco epidérmicas, encontradas na pele humana.
Onde as células-tronco podem ser obtidas
A obtenção de células-tronco é basicamente possível de duas maneiras.
Sua primeira fonte é o embrião humano, do qual as chamadas células-tronco embrionárias são isoladas. São células de natureza totipotente ou pluripotente e, portanto, capazes de se diferenciar em todos os tipos de tecidos.
O segundo tipo de célula-tronco é chamado células-tronco somáticas (ou células-tronco "adultas"). Esse tipo de célula vem - como o nome sugere - do corpo humano adulto.
Em condições normais, são células que habitam vários órgãos
- medula
- músculos
- o fígado
- a pele
- veias de sangue
Nesses órgãos, as células-tronco atuam como reservatórios, possibilitando a regeneração dos tecidos danificados.
Não é difícil adivinhar que as células-tronco somáticas têm um potencial de diferenciação mais limitado do que as células-tronco embrionárias. As células que vêm de um organismo adulto são multipotentes ou unipotentes, ou seja, podem se transformar em células de um tipo semelhante ou mesmo em apenas um tipo de células-filhas.
Encontrar e obter células-tronco somáticas em um corpo adulto é um grande desafio. O número dessas células nos tecidos é muito pequeno.
Uma vez coletados, são muito difíceis de cultivar em condições de laboratório, por isso é difícil obter grandes quantidades.
Até agora, as células-tronco adultas são obtidas apenas de algumas fontes. Para células-tronco hematopoéticas, são:
- medula
- sangue periférico
- sangue do cordão umbilical
Por sua vez, a partir do tecido adiposo e da medula óssea, você pode obter os chamados células-tronco mesenquimais. Eles podem se transformar em diferentes tipos de tecido:
- osso
- cartilaginoso
- músculo
- tecido adiposo
As terapias com o uso de células-tronco mesenquimais ainda estão em fase de pesquisa - sua segurança e eficácia não foram confirmadas até o momento.
Vale a pena citar mais um tipo de célula-tronco, que é uma espécie de híbrido dos dois anteriores. Isso é chamado células-tronco pluripotentes induzidas.
São células-tronco obtidas de um organismo adulto que foram reprogramadas em laboratório para lhes conferir as características de células germinativas.
Usos atuais de células-tronco
Como já conhecemos os tipos e possibilidades de diferenciação das células-tronco, fica a pergunta - quais delas e como são utilizadas na medicina?
- células-tronco embrionárias
As células-tronco embrionárias não são aprovadas para nenhum tipo de terapia. Por quê? Aqui estão alguns motivos.
Primeiro, seu uso envolve dilemas éticos. As células-tronco embrionárias são obtidas de embriões destinados a fins de pesquisa, na maioria das vezes criados durante procedimentos de fertilização in vitro. As questões éticas são um dos fatores que limitam o andamento das pesquisas com células-tronco assim obtidas.
O segundo obstáculo ao uso de células germinativas é puramente científico. São células com grande potencial de diferenciação que podem se transformar em qualquer tipo de célula filha. Até agora, nenhum método foi encontrado para controlar seu comportamento.
As células-tronco embrionárias, após serem implantadas no corpo humano, formam tumores compostos por várias células dispostas aleatoriamente. Esses tipos de tumores são chamados de teratomas (teratoma latino). Estamos constantemente procurando maneiras de direcionar as células germinativas de forma que elas se transformem no tecido desejado.
O uso de células-tronco embrionárias também está associado ao risco de rejeição - elas constituem um material estranho (semelhante a um transplante de órgão de um doador não aparentado).
O risco é muito menor quando se usa células-tronco adultas doadas e recebidas pelo mesmo paciente. Chamamos esse procedimento de transplante autólogo.
- células-tronco adultas
Embora o uso de células-tronco adultas também esteja associado a muitas limitações, apenas esse tipo de células-tronco tem sido usado na medicina até agora. A obtenção de células-tronco adultas não requer cultura de embriões, por isso levanta muito menos dilemas morais. As células-tronco adultas são usadas nos seguintes tipos de terapia:
- transplante de células-tronco hematopoéticas
O transplante de células-tronco hematopoéticas é atualmente a única terapia de rotina com células-tronco usada com sucesso em todo o mundo. O assim chamado os transplantes de medula óssea são um método de tratamento de muitas doenças hematológicas.
Primeiro, eles são usados em pacientes com imunodeficiências primárias, ou seja, anormalidades hereditárias no sistema imunológico. O transplante de medula óssea costuma ser a única maneira de obter células imunológicas funcionando adequadamente.
O segundo grupo de pacientes que podem necessitar de um transplante de células-tronco hematopoéticas são aqueles cuja medula óssea foi danificada, por exemplo, como resultado de um tratamento anticâncer agressivo.
Tal situação pode ser desejável no caso de cânceres do sangue (por exemplo, leucemias), onde o objetivo da terapia é destruir o sistema hematopoiético coberto pelo processo neoplásico e sua reconstrução subsequente com a ajuda de células-tronco implantadas.
- tratamento de feridas extensas com células-tronco epidérmicas
As células-tronco epidérmicas são uma forma de curar feridas em grande escala, como queimaduras.
Todo o procedimento é o seguinte: primeiro, as células-tronco epidérmicas são coletadas de um fragmento de pele saudável do paciente.
Em seguida, essas células são submetidas a cultivo em laboratório em condições que permitem sua multiplicação intensiva.
Após a obtenção do número adequado de células, elas são colocadas na superfície da ferida.
Uma vantagem adicional da terapia é que o corpo do paciente não pode rejeitar tal "curativo" - ele era feito de suas próprias células.
- tratamento oftálmico com uso de células-tronco límbicas da córnea
Outra terapia com células-tronco foi aprovada há relativamente pouco tempo. É um medicamento que contém células-tronco do limbo da córnea, que permite a reconstrução do epitélio da córnea (a camada frontal externa do globo ocular).
Como no caso anterior, a "fonte" de células é o próprio paciente e, mais especificamente, seu olho saudável.
Depois que as células-tronco são coletadas, elas são multiplicadas em laboratório e administradas no olho afetado. Uma indicação para o uso da terapia é a deficiência de células-tronco límbicas da córnea, por exemplo, devido a danos por uma substância química.
O futuro das células-tronco
O texto acima resume os usos atuais e, como você pode ver, muito limitados das células-tronco na medicina.
A agenda de pesquisas nessa área é muito complexa e as células-tronco ainda apresentam mais perguntas do que respostas.
De vez em quando, no mundo científico, há informações sobre as descobertas inovadoras relacionadas a elas, mas, infelizmente, em muitos casos, verifica-se que os resultados das pesquisas publicadas não são verdadeiros.
Foi o caso, por exemplo, de uma tentativa ruidosa de implantar células-tronco da medula óssea na cicatriz pós-infarto do músculo cardíaco. Os resultados supostamente positivos de tal terapia desencadearam uma avalanche de novos ensaios em outros centros clínicos, mas todos os experimentos acabaram fracassando.
Muitos mais anos de pesquisa são necessários para ser capaz de usar células-tronco com eficácia e segurança na medicina.
Os cientistas estão constantemente tentando aprender mais sobre os mecanismos incomuns de seu funcionamento.
Que fatores influenciam o processo de diferenciação das células-tronco?
Este processo é controlável?
O que fazer para poder multiplicá-los efetivamente?
Qual das doenças até então incuráveis realmente tem chance de ser curada com essa terapia?
Essas e muitas outras questões são constantemente pesquisadas.
Vale ressaltar aqui que, embora os usos terapêuticos das células-tronco sejam limitados, elas são úteis em outras áreas da medicina.
Um exemplo é o estudo dos processos neoplásicos. As células-tronco tornam possível simular tal processo em condições de laboratório e, em seguida, testar potenciais terapias com elas (por exemplo, novos medicamentos anticâncer).
A pesquisa em andamento com células-tronco está alinhada com, por exemplo, a aplicação para:
- doenças neurodegenerativas (por exemplo, doença de Alzheimer)
- lesões da medula espinhal
- lesões do sistema músculo-esquelético
e, finalmente, tentativas de reconstruir órgãos inteiros (por exemplo, pâncreas em diabetes tipo I).
Devemos estar cientes de que as células-tronco não são uma panaceia e que cada aplicação potencial é pesquisada de forma independente e deve passar por uma série de testes clínicos antes da aprovação.
Por fim, também vale a pena alertar contra "clínicas" que oferecem terapia com células-tronco sem qualquer autorização.
Esses tipos de experimentos resultam em perda de dinheiro, na melhor das hipóteses, e na pior, saúde e até mesmo vida.
Bibliografia:
- "Células-tronco adultas: esperanças e exageros da medicina regenerativa" J. Dulak et.al. Acta Biochimica Polonica, Vol. 62, No 3/2015, 329-337
- "Biologia de células-tronco: uma visão geral" P. Chagastelles, N. Nardi, Kidney Int Suppl (2011). Setembro de 2011; 1 (3): 63–67.
- "Stem Cells in the Cornea" Hertsenberg AJ, Funderburgh JL. Prog Mol Biol Transl Sei. 2015; 134: 25-41
- "Stem Cells in Skin Regeneration, Wound Healing, and their Clinical Applications" Ojeh N. et.al. Int J Mol Sci. 23; 16 de outubro de 2015
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