Células-tronco

Ultimamente vem sendo muito comentado nos mais diversos meios de comunicação a expressão “ células-tronco”. Você já deve ter ouvido esse termo. Mas sabe do que se trata?  É evidente que as células-tronco ocupam um lugar de destaque na engenharia de tecidos. Vimos que as células, os biomateriais e substâncias necessárias para a formação do novo tecido (os fatores de crescimento) formam o eixo dessa arquitetura que tem por objetivo a recuperação de um tecido. E nada como uma célula-tronco para se usar na engenharia tecidual. Então vamos estudar essas famosas células! Mas antes de aventurarmos nessa viagem fantástica  vamos nos fazer algumas perguntas. Primeiro, como uma única célula, o zigoto, pode originar todas as células e tecidos do organismo? Porque alguns anfíbios, como uma salamandra, conseguem regenerar um membro ou uma cauda cortada? Os mamíferos ao longo da evolução perderam essas habilidades de regenerar membros por inteiro, mas, mesmo assim, somos capazes de nos recuperar de pequenos ferimentos e traumas. O que promove a regeneração? O segredo está nas células-tronco! Poderíamos citar vários exemplos que nos fariam chegar a uma conclusão: existem células imortais no nosso corpo? Somos wolwerines ambulantes? É claro que não! Na verdade, as células possuem uma programação básica: crescer, dividir e morrer.  As células-tronco são especiais porque têm alta capacidade de se perpetuarem através da auto renovação e gerar células maduras de um tecido particular através da diferenciação, ajudando na formação de um novo indivíduo, no caso do embrião, e na recuperação de lesões nos indivíduos que já nasceram. Então, quando uma célula-tronco se divide, uma célula filha vai participar da formação de um novo tecido (diferenciação) a outra permanece como célula-tronco (auto renovação).

Quanto a origem, existem dois tipos de células-tronco: as embrionárias e as adultas. As células-tronco embrionárias dão origem a todos os tecidos do organismo, e por isso são chamadas de pluripotentes. Já as células-tronco adultas dão origem a alguns tecidos específicos, já depois do nascimento, e por isso podem ser consideradas multipotentes.  Em teoria, tanto as células-tronco embrionárias quanto as adultas podem ser utilizadas para substituição de tecidos danificados, podendo formar diretamente um novo tecido ou ajudando outras células daquele próprio tecido danificado a restaurá-lo. Mas, ao mesmo tempo existem alguns desafios a serem superados. O primeiro deles é encontrar a melhor estratégia de isolar e multiplicar estas células em laboratório, mantendo a sua integridade, autenticidade e qualidade. O segundo principal problema é garantir que uma vez que a célula seja inserida exatamente no local da lesão, ela não só cumpra bem seu papel, mas que também não resolva fazer algo totalmente fora do planejado. Já imaginou uma célula que deveria formar um osso resolver formar um dente no lugar? Um problema e tanto, não é? Com isso, vemos que apesar de as células-tronco já serem uma realidade, ainda há muito a ser estudado para que possamos utilizar o máximo do seu potencial, e claro, sempre garantindo em primeiro lugar a segurança do paciente que venha receber essas células.

Até mais!! Um abraço biologicamente engenheirado!!

Imagem representando a formação de diferentes tipos celulares do organismo. As células-tronco embrionárias, por exemplo, estão presentes no interior do blastocisto, e podem formar células de todos os tecidos. As células-tronco adultas podem formar células de alguns tecidos específicos.

Biomaterias: engenheirando tecidos

Olá galera!!! Depois de nos familiarizarmos com a história brilhante desta área fantástica e o que ela tem a nos proporcionar, vamos adentrar a um universo cheio de novidades e que constituem o alicerce para o desdobramento de novas possibilidades. Vamos conversar um pouco sobre os biomateriais. Estes componentes alavancaram o desenvolvimento e configuraram o atual status da engenharia de tecidos. Conforme vimos no nosso primeiro post, os tecidos são constituídos por células e estas são envolvidas por uma matriz extracelular que lhes dá suporte, nutrição e lhes passa os estímulos para crescimento, divisão, diferenciação, morte etc. Se na engenharia tecidual estamos querendo desenvolver um novo tecido, não seria uma boa estratégia inserir as células em algo que se pareça com a matriz extracelular? Afinal, qual a melhor maneira de colocar essas células em um ambiente lesionado, doente? Foi pensando nessas perguntas que os biomateriais foram sendo aprimorados. Mas o que é um biomaterial? Biomaterial é todo material que é implantado a fim de substituir parcialmente ou totalmente um tecido ou órgão perdido ou lesionado. No contexto atual da engenharia de tecidos, os biomateriais assumem uma função não somente de ocupar definitivamente o lugar de um órgão, como as próteses ortopédicas, que são inertes, podem não recuperar totalmente as funções do órgão perdido e que eventualmente precisam ser trocadas ao longo do tempo. Neste novo contexto, os biomateriais possuem a função de promover a regeneração do tecido como um todo, ou seja, a formação de um tecido totalmente novo e funcional no seu lugar. Portanto, na engenharia tecidual, os biomateriais podem assumir o papel de arcabouços, moldes para que as células cresçam e formem um novo tecido. Para tal função, os biomateriais precisam ter biocompatibilidade, que é a capacidade de interagir com os sistemas biológicos sem causar rejeição no organismo. Isso ocorre porque, o nosso organismo reconhece somente estruturas próprias, ou seja, suas próprias células, sua própria matriz extracelular e qualquer outro material poderia ser combatido pelo sistema imunológico e ser rejeitado. Portanto, a tarefa não é tão fácil. Além de ser biocompatíveis, os biomaterias devem ser biodegradáveis e possuir estabilidade mecânica. No primeiro caso, é necessário que o biomaterial vá sendo degradado pelo corpo enquanto que o novo tecido em formação vai ocupando o seu lugar. É como se ele fosse incorporado ao corpo, e que após um tempo praticamente não seja possível nem notar que um dia um biomaterial foi ali implantado. Durante esse processo, obviamente, o biomaterial não pode liberar substâncias tóxicas ao organismo. Por fim, o biomaterial precisa resistir as tensões mecânicas antes que o novo tecido se forme, como o peso sofrido por uma cartilagem no joelho, e a pressão sanguínea sofrida pelos vasos sanguíneos. No final, vamos perceber que todas essas características, biocompatibilidade, biodegradabilidade e estabilidade mecânica dependem muito do que os biomateriais são feitos. Normalmente os dividimos em 3 grupos: polímeros naturais (colágeno, ácido hialurônico,etc.), polímeros sintéticos (ácido poliláctico, poliglicólico) e as cerâmicas (hidroxiapatita e tricálcio fosfato). Cada um desses apresenta características próprias, com vantagens e desvantagens dependendo dos tecidos em que serão implantados. Os biomateriais estão a todo o vapor e os desafios para aprimorá-los estão a nossa frente. Fique atento aos próximos posts onde veremos casos concretos de biomateriais sendo aplicados com sucesso!!

Um abraço biologicamente engenheirado!!!

para saber mais:O'Brien Fergal J. Biomaterials e scaffolds for tissue engineering. v.14, n.3, p.88-95. 2011, March.

Biomaterial para pele

Biomaterial para menisco articular - Joelho

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