Definição de células -tronco embrionárias
Uma célula -tronco embrionária é uma célula derivada dos estágios iniciais de um embrião que é capaz de se diferenciar em qualquer tipo de célula corporal. As células -tronco embrionárias são capazes de se diferenciar em qualquer tipo de célula, porque no embrião é para isso que são usadas.
Visão geral das células -tronco embrionárias
À medida que o embrião cresce e se divide, as células generalizadas devem se tornar cada vez mais específicas à medida que se dividem. Isso eventualmente cria os diferentes órgãos, tecidos e sistemas de um organismo. As células -tronco embrionárias são totipotentes, o que significa que elas podem se dividir em qualquer outro tipo de célula dentro de um animal. Este é um processo conhecido como diferenciação celular.
Depois que o esperma atinge um ovo (oócito), ocorre a fertilização e o DNA das duas células se fundem em um único núcleo, em uma única célula. Este é o zigoto e é tecnicamente uma célula -tronco embrionária porque, à medida que divide, ele se diferenciará em todas as células do corpo.
Esta célula e as primeiras divisões desta célula têm a capacidade de se tornar qualquer tipo de tecido. Isso significa que eles têm a capacidade de se tornar um organismo inteiro. Gêmeos idênticos, por exemplo, desenvolvem -se do mesmo zigoto que se separa acidentalmente quando começa a se dividir.
Para que são usadas as células -tronco embrionárias?
Em medicina e pesquisa, os cientistas usam células -tronco embrionárias pluripotentes. Essas células não têm a capacidade de se tornar um organismo inteiro. Em vez disso, eles são direcionados por sinais do embrião inicial que lhes dizem em qual tipo de célula se diferenciar. Os cientistas preferem essas células por muitos motivos.
Primeiro, eles podem ser armazenados e mantidos com mais facilidade. As células totipotentes tendem a se diferenciar rapidamente e imediatamente tentar se tornar um organismo. As células pluripotentes estão aguardando a divisão de um sinal e podem ser mantidas por períodos mais longos. Além disso, como as células pluripotentes estão simplesmente aguardando os sinais adequados para dizer qual tipo de célula se tornar, elas podem ser facilmente integradas em aplicações médicas nas quais o novo tecido deve ser cultivado.
Células -tronco embrionárias na medicina
O uso de células -tronco embrionárias é uma forma muito nova de medicina. Durante décadas, a causa de muitas doenças degenerativas e lesões físicas foi entendida. O dano do tecido é a causa raiz de muitas dessas doenças, e os cientistas há muito procuram um método de cultivo de tecidos que não se reparam facilmente. Como uma célula -tronco embrionária é pluripotente e pode se tornar quase qualquer célula do corpo, essas células são estudadas há muito tempo para seu possível uso na medicina.
Desde o final dos anos 50, os cientistas tentam testar vários métodos de cultivo de tecido com uma célula -tronco embrionária. Os primeiros ensaios clínicos foram no final da década de 1960, mas pouco progresso foi feito. O presidente Bush colocou uma moratória no uso de fundos federais para a pesquisa com células -tronco, que finalmente foi levantada pelo governo Obama em 2009. Os países europeus também enfrentaram uma batalha difícil no financiamento de pesquisas com células -tronco. No entanto, com os avanços na ciência surgiram novas descobertas, o que permitiu uma colheita mais ética de uma célula -tronco embrionária. Os primeiros tratamentos com células -tronco medicinais foram em 2010.
Regenerando células nervosas
Medicamente, a célula -tronco embrionária é limitada em seus usos atuais, embora muitas novas aplicações estejam em andamento. Os tratamentos atuais se concentram na substituição do tecido danificado por lesão ou doença. Destes, o primeiro tratamento aprovado pelo FDA a se submeter a testes estava substituindo o tecido danificado em lesões na coluna vertebral.
Como as células nervosas raramente se regeneram, uma célula -tronco embrionária pode ser usada para substituir a função nervosa e restauração danificada. Em alguém com lesão na coluna vertebral, isso significa poder andar novamente. Para uma pessoa cega, isso pode significar poder ver novamente. Embora o tratamento ainda seja novo e o sucesso seja limitado, ele mostrou alguns resultados positivos.
Como uma ferramenta de pesquisa
Ainda assim, outros avanços médicos são feitos com as células -tronco embrionárias, embora elas não sejam tratamentos médicos diretos, mas como o conhecimento que as células -tronco nos dão. Como células -tronco embrionárias se diferenciam em seu tecido alvo, os cientistas podem estudar os produtos químicos e métodos que usa para fazê -lo. Os cientistas também podem alterar o genoma dessas células e estudar os efeitos que diferentes mutações têm no funcionamento de uma célula.
Entre esses dois caminhos de descoberta, os cientistas reuniram muitas informações sobre como e por que as células se diferenciam e se dividem. Usando essas ferramentas, os cientistas estão se aproximando de métodos que lhes permitiriam transformar a célula regular de volta em uma célula -tronco pluripotente. Estes são conhecidos como células -tronco pluripotentes induzidas. Eles não são células -tronco embrionárias, porque não são derivadas de um embrião. Esse processo poderia não apenas corrigir lesões e doenças, mas poderia potencialmente reverter o envelhecimento e impedir a morte.
Em uma escala menos dramática e grande, esses métodos também estão sendo usados para curar doenças comuns, como diabetes. Ao aprender como as células-tronco embrionárias se tornam células do pâncreas e secretam insulina, os cientistas estão aprendendo os métodos de converter outros tecidos em tecidos secretores de insulina. Isso pode ajudar a curar o diabetes, geralmente causado pela destruição de células produtoras de insulina. Se estes fossem substituídos por células -tronco ou outras células foram induzidas a se tornarem células do pâncreas, a doença poderia ser curada.
Outras doenças, como fibrose cística, síndrome de X frágeis e outros distúrbios genéticos são estudados em células -tronco embrionárias. Não apenas muitas células podem ser criadas, mas podem ser diferenciadas em diferentes tipos de células. Dessa maneira, um cientista pode construir uma imagem da doença a partir de instantâneos de cada tipo de célula e entender exatamente como a doença está afetando uma pessoa.
Como as células -tronco embrionárias são coletadas?
Embora houvesse uma preocupação de que as células -tronco embrionárias estivessem sendo colhidas sem o consentimento de mulheres desconhecidas, a grande maioria está agora colhida eticamente colhida uma clínica de fertilização in vitro. Nessas clínicas, para obter uma gravidez bem -sucedida, muitos ovos devem ser fertilizados. Apenas um é implantado e, com o consentimento da mulher, o restante pode ser usado para colher células -tronco embrionárias. Para fazer isso, os cientistas extraem algumas células -tronco embrionárias de um embrião quando é apenas uma pequena bola de células. Isso pode ser visto na imagem abaixo.
Uma célula -tronco embrionária colhida é colocada em uma placa de Petri com nutrientes e pode se dividir. Sem sinais do embrião, as células permanecem pluripotentes. Eles continuam dividindo, enchem um prato e são transferidos para muitos mais pratos e continuam a crescer. Após 6 meses disso, eles são considerados uma linha de células -tronco embrionárias pluripotentes bem -sucedidas. Eles podem então ser usados para estudar doenças, ser usados em tratamentos ou serem manipulados geneticamente para fornecer modelos para o funcionamento das células.
Para testar que essas células são de fato células -tronco pluripotentes, elas são injetadas em camundongos com sistemas imunológicos deprimidos. Os ratos devem ter sistemas imunológicos deprimidos, ou seus corpos rejeitariam naturalmente o tecido humano. Uma vez implantado no mouse, as células pluripotentes bem -sucedidas formarão um pequeno tumor chamado teratoma. Esse pequeno tumor possui diferentes tipos de tecido e prova que a linha celular ainda é pluripotente e pode se diferenciar em diferentes tipos de células.
A diferença entre células -tronco embrionárias e adultas
Existem também outros tipos de células -tronco, que não devem ser confundidas com uma célula -tronco embrionária. As células -tronco embrionárias são derivadas de embriões. Existem também células -tronco adultas, células -tronco do cordão umbilical e células -tronco fetais. Às vezes, essas células -tronco às vezes são mais eticamente desafiadoras, elas são apenas multipotentes, o que significa que só podem se tornar uma pequena gama de tipos de células.
Um exemplo são as células -tronco do sangue do cordão umbilical, que foram usadas em tratamentos médicos para tratar várias doenças do sangue e sistemas imunológicos suprimidos. As células -tronco no sangue do cordão umbilical podem se diferenciar em quase qualquer tipo de sangue ou célula imunológica, tornando -as multipotentes. No entanto, isso limita seu uso em outras áreas da medicina.
Existem também células -tronco adultas, que sobrevivem em vários órgãos em todo o corpo. Essas células também são multipotentes e só podem se diferenciar nos tipos de tecido em que são encontrados. Um uso comum de células -tronco adultas é o transplante de medula óssea. Neste procedimento, um doador saudável deve ter sua medula extraída de seus ossos. A medula é uma substância semelhante ao sangue no interior de ossos grandes, que cria células sanguíneas e células imunes.
Pacientes com câncer, sofrendo radiação e quimioterapia, perdem a maioria de suas células imunes e se tornam imunocomprometidas. Muitas vezes, é necessário um transplante de medula óssea para substituir esses tecidos. As novas células -tronco começam a produzir novas células imunes, que ajudam o paciente a se recuperar e combater a infecção e a doença.
Questionário
1. Qual é a diferença entre células -tronco pluripotentes e multipotentes?
2. Em um determinado estágio, as células -tronco embrionárias são totipotentes. Por que os cientistas não usam essas células -tronco?
3. Qual das seguintes doenças não pode ser potencialmente tratada com células -tronco?
4. Qual é o papel das células -tronco embrionárias?
5. Uma estrela do mar tem a capacidade de regredir membros individuais depois de serem perdidos. Qual das alternativas a seguir deve ser verdadeira sobre a estrela do mar?
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Última atualização em 19 de agosto de 2022