O que é uma célula tronco?
Uma célula tronco é uma célula que tem a capacidade de dividir (auto-replicar) por períodos indefinidos – muitas vezes ao longo da vida do organismo. Sob as condições certas, ou dados os sinais certos, as células estaminais podem dar origem (diferenciar) aos muitos tipos diferentes de células que compõem o organismo. Ou seja, as células estaminais têm o potencial de se desenvolverem em células maduras que têm formas características e funções especializadas, tais como células cardíacas, células cutâneas ou células nervosas.
O Potencial de Diferenciação das Células Estaminais: Conceitos Básicos e Definições
Muitos dos termos usados para definir células-tronco dependem do comportamento das células no organismo intacto (in vivo), sob condições laboratoriais específicas (in vitro), ou após transplante in vivo, muitas vezes para um tecido que é diferente daquele do qual as células-tronco foram derivadas.
Por exemplo, diz-se que o óvulo fertilizado é totipotente – do latim totus, ou seja, inteiro – porque tem o potencial de gerar todas as células e tecidos que compõem um embrião e que suportam o seu desenvolvimento in utero. O óvulo fertilizado se divide e se diferencia até produzir um organismo maduro. Os mamíferos adultos, incluindo humanos, consistem em mais de 200 tipos de células. Estes incluem células nervosas (neurônios), células musculares (miócitos), células da pele (epiteliais), células do sangue (eritrócitos, monócitos, linfócitos, etc.), células ósseas (osteócitos) e células da cartilagem (condrócitos). Outras células, que são essenciais para o desenvolvimento embrionário mas não são incorporadas no corpo do embrião, incluem os tecidos extra-embrionários, a placenta e o cordão umbilical. Todas essas células são geradas a partir de uma única célula totipotente – o zigoto, ou ovo fertilizado.
Muitos cientistas usam o termo pluripotente para descrever células-tronco que podem dar origem a células derivadas de todas as três camadas de germe embrionário – mesoderme, endoderme e ectoderme. Estas três camadas de germes são a fonte embrionária de todas as células do corpo (ver Figura 1.1. Diferenciação de Tecidos Humanos). Todos os muitos tipos diferentes de células especializadas que compõem o corpo são derivadas de uma destas camadas germinativas (veja a Tabela 1.1. Camadas embrionárias de germes a partir das quais se desenvolvem os tecidos diferenciados). “Pluri” – derivado do latim plures – significa várias ou muitas. Assim, células pluripotentes têm o potencial de dar origem a qualquer tipo de célula, uma propriedade observada no curso natural do desenvolvimento embrionário e sob certas condições laboratoriais.
Célula estaminal unipotente, um termo que é normalmente aplicado a uma célula em organismos adultos, significa que as células em questão são capazes de se diferenciar ao longo de apenas uma linhagem. “Uni” é derivado da palavra latina unus, que significa um. Também pode ser que as células estaminais adultas em muitos tecidos diferenciados e não danificados sejam tipicamente unipotentes e dêem origem a apenas um tipo de célula em condições normais. Este processo permitiria um estado estável de auto-renovação para o tecido. No entanto, se o tecido se danificar e for necessária a substituição de vários tipos de células, as células estaminais pluripotentes podem tornar-se activadas para reparar os danos .
A célula estaminal embrionária é definida pela sua origem – que é de uma das fases iniciais do desenvolvimento do embrião, chamada blastocisto. Especificamente, as células estaminais embrionárias são derivadas da massa celular interna do blastocisto em um estágio antes do implante na parede uterina. A célula estaminal embrionária pode auto-replicar-se e é pluripotente – pode dar origem a células derivadas das três camadas germinativas.
A célula estaminal adulta é uma célula indiferenciada (não especializada) que se encontra num tecido diferenciado (especializado); pode renovar-se e especializar-se para produzir todos os tipos de células especializadas do tecido a partir do qual se originou. As células estaminais adultas são capazes de se auto-renovar durante toda a vida do organismo. Foram encontradas fontes de células-tronco adultas na medula óssea, corrente sanguínea, córnea e retina do olho, polpa dental do dente, fígado, pele, trato gastrointestinal e pâncreas. Ao contrário das células estaminais embrionárias, neste momento não existem células estaminais adultas isoladas que sejam capazes de formar todas as células do corpo. Ou seja, não há evidência, neste momento, de uma célula estaminal adulta que seja pluripotente.
Figure 1.1. Diferenciação de Tecidos Humanos.
(© 2001 Terese Winslow, Caitlin Duckwall)
| Camada de Germes Embrionários | Diferenciados |
|---|---|
| Endoderme | Timo Tiróide, glândulas paratiróides Laringe, traquéia, pulmão Bexiga urinária, vagina, uretra Órgãos gastrointestinais (GI) (fígado, pâncreas) Revestimento do trato gastrointestinal Revestimento do trato respiratório |
| Mesoderme | Medula óssea (sangue) Córtex adrenal Tissículo linfático Esqueleto, liso, e músculo cardíaco Tecidos conectivos (incluindo osso, cartilagem) Sistema urogenital Coração e vasos sanguíneos (sistema vascular) |
| Ectoderme | Skin Tissular neural (neuroectoderm) Medula supra-renal Glândula pituitária Tissular conjuntivo da cabeça e face Olhos, orelhas |