Tenho visto muitas reportagens e recebo muitas perguntas sobre c\u00e9lulas tronco e sua aplica\u00e7\u00e3o em urologia. Abaixo escrevo um texto que pode esclarecer algumas dessas quest\u00f5es.<\/p>\n
As c\u00e9lulas tronco podem ser classificadas de acordo com o momento da sua obten\u00e7\u00e3o, podendo ser de origem embrion\u00e1ria ou de tecido adulto. O potencial de diferencia\u00e7\u00e3o das c\u00e9lulas tronco embrion\u00e1rias e das c\u00e9lulas tronco adultas tem sido extensivamente estudado e caracterizado. As principais caracter\u00edsticas das c\u00e9lulas tronco s\u00e3o: 1) capacidade de auto renova\u00e7\u00e3o; 2) Viabilidade e prolifera\u00e7\u00e3o indefinida; e 3) potencial para diferenciar em m\u00faltiplas linhagens celulares. O objetivo dessa revis\u00e3o \u00e9 descrever, resumidamente, as fontes de obten\u00e7\u00e3o das c\u00e9lulas tronco e discutir com uma vis\u00e3o cr\u00edtica dos dados existentes na literatura o potencial cl\u00ednico das c\u00e9lulas tronco em urologia.<\/p>\n
<\/p>\n
C\u00c9LULAS TRONCO EMBRION\u00c1RIAS (CTE) <\/strong><\/p>\n O conhecimento da pluripotencialidade das c\u00e9lulas tronco embrion\u00e1rias \u00e9 bastante antigo. As t\u00e9cnicas de isolamento das CTE s\u00e3o baseadas em modelos animais que existem h\u00e1 mais de 20 anos.Em humanos as CTE s\u00e3o derivadas de embri\u00f5es pr\u00e9-implanta\u00e7\u00e3o que, na sua maioria, s\u00e3o gerados em cl\u00ednicas de fertiliza\u00e7\u00e3o in vitro<\/em>. Em poucos dias ap\u00f3s a fertiliza\u00e7\u00e3o, os embri\u00f5es consistem de uma esfera (blastocisto) que cont\u00e9m um aglomerado de poucas centenas de c\u00e9lulas id\u00eanticas. Essas c\u00e9lulas podem, eventualmente, se desenvolver em um feto. Uma vez removidas do blastocisto, elas mant\u00eam as propriedades de auto-renova\u00e7\u00e3o e a capacidade de diferenciar em c\u00e9lulas dos 3 folhetos embrion\u00e1rios.<\/p>\n Como as CTE s\u00e3o capazes de diferenciar em qualquer c\u00e9lula do corpo, existe uma esperan\u00e7a que no futuro elas possam ser utilizadas para tratar doen\u00e7as como Parkinson , Alzheimer e insufici\u00eancia card\u00edaca. Devido a esse suposto potencial para o tratamento de v\u00e1rias doen\u00e7as degenerativas, transplante de \u00f3rg\u00e3os, reconstru\u00e7\u00e3o de tecidos e \u00f3rg\u00e3os e at\u00e9 mesmo ajudar no entendimento do processo de envelhecimento humano, essas c\u00e9lulas v\u00eaem gerando um grande interesse por parte da comunidade cient\u00edfica, impressa e do p\u00fablico em geral. Outro exemplo da aplica\u00e7\u00e3o de CTE \u00e9 a utiliza\u00e7\u00e3o de CTE de camundongos para reposi\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas produtoras de insulina pancre\u00e1ticas.Apesar de estudos terem demonstrado o sucesso do transplante in vivo<\/em>, n\u00e3o existem evidencias de controle sustentado da hiperglicemia nos animais transplantados. Embora o estudo sobre o uso de CTE em animais tenha avan\u00e7ado bastante, estudos com CTE humanas encontram muitos obst\u00e1culos \u00e9ticos, pol\u00edticos, religiosos e t\u00e9cnicos. Dentre os obst\u00e1culos t\u00e9cnicos est\u00e1 o fato das CTE humanas e de macacos apresentarem aspectos morfol\u00f3gicos e de desenvolvimento diferentes dos observados pelos modelos mais estudados como por exemplo camundongos. Al\u00e9m disso, o transplante alog\u00eanico utilizando CTE cultivada e diferenciada apresenta o problema de incompatibilidade imunol\u00f3gica entre o doador das CTE e o receptor. Mesmo com a possibilidade da utiliza\u00e7\u00e3o de drogas imunosupressoras e manipula\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica das c\u00e9lulas doadoras antes do transplante, pesquisas nesse sentido ainda s\u00e3o escassas. Uma alternativa controversa seria a realiza\u00e7\u00e3o de clonagem terap\u00eautica, onde o n\u00facleo de uma c\u00e9lula som\u00e1tica \u00e9 fundido com uma c\u00e9lula ovo enucleada e reprogramada para forma CTE. Essa CTE \u00e9 induzida \u00e0 diferencia\u00e7\u00e3o para um tecido som\u00e1tico espec\u00edfico e ent\u00e3o transplantada. No entanto, esse processo \u00e9 tecnicamente bastante complexo. C\u00c9LULAS TRONCO DO ADULTO<\/strong> C\u00e9lulas tronco derivadas da medula \u00f3ssea<\/span><\/em><\/p>\n Dentre as c\u00e9lulas tronco do adulto as mais conhecidas s\u00e3o as derivadas da medula \u00f3ssea. Essas c\u00e9lulas podem ser divididas em c\u00e9lulas tronco hematopoi\u00e9ticas e c\u00e9lulas tronco mesenquimais (do tecido de sustenta\u00e7\u00e3o da medula \u00f3ssea)<\/p>\n C\u00e9lulas Tronco hematopoi\u00e9ticas (CTH) <\/span><\/em><\/p>\n As CTH s\u00e3o as c\u00e9lulas multipotentes do adulto mais conhecidas pelos cl\u00ednicos, sendo tamb\u00e9m as mais bem estudadas. Isso se deve ao extensivo trabalho de pesquisadores para caracterizar e identificar essas c\u00e9lulas e ao sucesso no seu uso para tratamento de patologias da medula \u00f3ssea10,11,12<\/sup>. Da mesma forma que as c\u00e9lulas identificadas inicialmente em camundongos, as CTH humana s\u00e3o positivas para os marcadores Thy-1 e CD34 e negativas para Lin e CD3813<\/sup>. Essas c\u00e9lulas apresentam grande potencial de regenera\u00e7\u00e3o, assim, o transplante de CTH histocompat\u00edvel pode reconstituir completamente todas as linhagens celulares hematopoieticas de um paciente14<\/sup>.<\/em><\/p>\n C\u00e9lulas tronco da medula \u00f3ssea mesenquimais (CTM) <\/span><\/em><\/p>\n Dentre as c\u00e9lulas tronco de origem mesenquimal as da medula \u00f3ssea s\u00e3o as mais estudas. Em 2002, um estudo experimental descreveu a sua diferencia\u00e7\u00e3o in vitro<\/em> das CTM para c\u00e9lulas das 3 camadas germinativas15<\/sup>. Sua pluripotencialidade pode ser observada pela capacidade, sob condi\u00e7\u00f5es apropriadas, de diferenciar em linhagens celulares como osteoblastos, condr\u00f3citos, fibroblasto, adip\u00f3cito, mi\u00f3citos (liso e esquel\u00e9tico), hepat\u00f3citos, neuronios, astr\u00f3citos, entre outras. C\u00e9lulas tronco no sistema nervoso central <\/span><\/em><\/p>\n Essas c\u00e9lulas foram identificadas no c\u00e9rebro adulto, um \u00f3rg\u00e3o que se imaginava formado por neur\u00f4nios n\u00e3o renov\u00e1veis. A mais alta concentra\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas em divis\u00e3o est\u00e1 localizada na regi\u00e3o subventricular e subgranular do giro denteado do hipocampo. As CT neuronais podem ser isoladas do c\u00e9rebro adulto e fetal, cultivadas e diferenciadas em 3 tipos de c\u00e9lulas neuronais (astr\u00f3cito, oligodendr\u00f3cito e neur\u00f4nios)20<\/sup>.<\/p>\n C\u00e9lulas tronco derivadas do tecido adiposo <\/span><\/em><\/p>\n Recentemente, o tecido adiposo foi descrito como uma fonte alternativa para a obten\u00e7\u00e3o de uma popula\u00e7\u00e3o celular com possibilidade de uso na regenera\u00e7\u00e3o de tecidos lesados21<\/sup>. O tecido adiposo, como a medula \u00f3ssea, \u00e9 derivado do mes\u00eanquima e cont\u00e9m estroma de sustenta\u00e7\u00e3o. As principais vantagens do tecido adiposo s\u00e3o a abundancia, a f\u00e1cil obten\u00e7\u00e3o e a n\u00e3o mutila\u00e7\u00e3o no processo de coleta. Essa popula\u00e7\u00e3o \u00e9 capaz de diferenciar in vitro<\/em> para v\u00e1rias linhagens celulares incluindo, adip\u00f3citos, condr\u00f3citos, osteoblastos, c\u00e9lulas de m\u00fasculo liso e esquel\u00e9tico e neur\u00f4nios. Devido \u00e0 facilidade de obten\u00e7\u00e3o existe um grande potencial para utiliza\u00e7\u00e3o cl\u00ednica dessas c\u00e9lulas.<\/p>\n C\u00e9lulas tronco derivadas do m\u00fasculo esquel\u00e9tico <\/span><\/em><\/p>\n O m\u00fasculo esquel\u00e9tico sofre reparo e regenera\u00e7\u00e3o por meio das chamadas c\u00e9lulas sat\u00e9lites. <\/em>Localizadas na periferia, entre o m\u00fasculo e o sarcolema, e ao redor da membrana basal, essas c\u00e9lulas representam 5% dos n\u00facleos vistos nas fibras musculares. C\u00e9lulas tronco derivadas do m\u00fasculo esquel\u00e9tico foram diferenciadas em cultura para algumas linhagens mes\u00eanquimais22<\/sup>. Essas c\u00e9lulas j\u00e1 foram utilizadas clinicamente para tratamento de pacientes com distrofia muscular de Duchenne 23<\/sup> e atualmente alguns autores est\u00e3o tentando a sua utiliza\u00e7\u00e3o na regenera\u00e7\u00e3o uretral 24<\/sup>. O grande problema com o uso dessas c\u00e9lulas \u00e9 a morbidade relacionada \u00e0 coleta.<\/p>\n IMPLICA\u00c7\u00d5ES PARA A UROLOGIA<\/strong><\/p>\n O grande potencial das c\u00e9lulas tronco poder\u00e1 fazer parte da rotina urol\u00f3gica em um futuro n\u00e3o muito distante. Para melhor compreens\u00e3o do potencial das c\u00e9lulas tronco em urologia, apresentaremos alguns conceitos sobre engenharia de tecidos.<\/p>\n A engenharia de tecidos se relaciona com o conceito de construir um tecido usando transplante de c\u00e9lulas selecionadas. Esse conceito j\u00e1 est\u00e1 sendo testado clinicamente para tratamento de uma s\u00e9rie de desordens incluindo, constru\u00e7\u00e3o de pele para pacientes queimados, cartilagem para reposi\u00e7\u00e3o na articula\u00e7\u00e3o do joelho e o uso de condr\u00f3citos para o tratamento de refluxo vesicoureteral e incontin\u00eancia urin\u00e1ria25-28<\/sup>. Atualmente, existem pesquisadores bastante empenhados em utilizar t\u00e9cnicas de engenharia de tecido para reconstru\u00e7\u00e3o de \u00f3rg\u00e3os e tecidos urol\u00f3gicos25,26<\/sup>.<\/p>\n No campo da engenharia de tecidos, o tecido doador \u00e9 dissociado em c\u00e9lulas individuais que s\u00e3o; 1- implantadas diretamente no hospedeiro ou 2- expandidas em cultura, ligadas a uma matriz de sustenta\u00e7\u00e3o e re-implantadas ap\u00f3s expans\u00e3o. A cria\u00e7\u00e3o de uma bexiga ex situ<\/em> com v\u00e1rias camadas e diferentes tipos celulares a partir de c\u00e9lulas uroteliais e musculares, gerou uma grande repercuss\u00e3o dentre os pesquisadores nessa \u00e1rea, pois reacendeu a id\u00e9ia de se recriar um \u00f3rg\u00e3o em laborat\u00f3rio29<\/sup>.<\/p>\n Existem alguns problemas com rela\u00e7\u00e3o a engenharia de tecido que poderiam ser superados pelo uso de c\u00e9lulas tronco, entre eles est\u00e3o: 1) A necessidade de coleta de c\u00e9lulas de um \u00f3rg\u00e3o que est\u00e1 associada \u00e0 morbidade e em alguns casos impossibilidade de realizar o procedimento; 2) A utiliza\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas diferenciadas faz com que a angiog\u00eanese necess\u00e1ria para sustentar o enxerto a longo prazo seja extremamente dif\u00edcil de ser alcan\u00e7ada, podendo comprometer a sua durabilidade; al\u00e9m disso, 3) acredita-se que uma c\u00e9lula diferenciada tem um potencial limitado para divis\u00e3o e expans\u00e3o, a partir do qual essa c\u00e9lula entraria em senesc\u00eancia. Desta forma, c\u00e9lulas tronco seriam a fonte, teoricamente, mais pr\u00f3xima do ideal para a engenharia de tecidos.<\/p>\n C\u00e9lulas tronco, como mostrado acima, s\u00e3o definidas como tendo a capacidade de auto-renova\u00e7\u00e3o e de diferencia\u00e7\u00e3o em m\u00faltiplas linhagens celulares. Com um sinal espec\u00edfico, uma c\u00e9lula seria ativada, deixando seu estado de quiesc\u00eancia e entrando em divis\u00e3o. Dessa divis\u00e3o, duas c\u00e9lulas \u201cfilhas\u201d seriam geradas. Uma proliferaria simetricamente para produzir grande quantidade de c\u00e9lulas irm\u00e3s com as mesmas caracter\u00edsticas (por exemplo m\u00fasculo liso). A outra c\u00e9lula \u201cfilha\u201d retornaria para seu estado quiesc\u00eancia original mantendo seu fen\u00f3tipo de c\u00e9lula tronco. Isso \u00e9 extremamente importante porque, caso contr\u00e1rio, o \u201cpool\u201d de c\u00e9lulas tronco diminuiria em cada evento de ativa\u00e7\u00e3o30<\/sup>. Al\u00e9m disso, acredita-se que as c\u00e9lulas tronco, teriam de alguma forma capacidade de induzir angiog\u00eanese a exemplo do que ocorre no feto.<\/p>\n As c\u00e9lulas tronco mais estudadas para aplica\u00e7\u00e3o em urologia s\u00e3o as c\u00e9lulas tronco derivadas do m\u00fasculo esquel\u00e9tico (c\u00e9lulas sat\u00e9lite). Essas c\u00e9lulas j\u00e1 foram utilizadas em estudos cl\u00ednicos para tratamento da distrofia muscular de Duchenne com resultados variados 23,31,32<\/sup>. Em urologia, as c\u00e9lulas tronco da musculatura estriada foram implantadas com sucesso na uretra de modelos animais para incontin\u00eancia urin\u00e1ria de esfor\u00e7o melhorando a press\u00e3o de perda uretral e a contratilidade esfincteriana24,33<\/sup>.<\/p>\n Outra popula\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas tronco do adulto que vem chamando aten\u00e7\u00e3o para uso em urologia s\u00e3o as c\u00e9lulas tronco derivadas do tecido adiposo. Essas c\u00e9lulas possuem como principal atrativo a menor morbidade de coleta (lipoaspira\u00e7\u00e3o). Essas c\u00e9lulas foram postuladas como sendo uma poss\u00edvel alternativa para o tratamento da incontin\u00eancia urin\u00e1ria de esfor\u00e7o. Estudos experimentais em ratos e camundongos demonstraram a sobrevida dessas c\u00e9lulas quando injetadas na uretra desses animais por at\u00e9 8 semanas, sendo ainda observado evidencias imuno-histoqu\u00edmicas de diferencia\u00e7\u00e3o para m\u00fasculo liso de um grupo celular34<\/sup>. Essas c\u00e9lulas foram semeadas com sucesso em matrizes de col\u00e1geno para poss\u00edvel reconstru\u00e7\u00e3o de tecidos como uretra, bexiga e ureter35<\/sup>.<\/p>\n Atualmente apenas poucos grupos v\u00eam estudando a aplica\u00e7\u00e3o das CT em urologia. Contudo, sua aplica\u00e7\u00e3o para a reconstru\u00e7\u00e3o de tecidos como ureter, bexiga, uretra e at\u00e9 mesmo rins representa grande potencial a ser explorado. A explos\u00e3o de informa\u00e7\u00e3o sobre c\u00e9lulas tronco e seu potencial emergente geram uma grande promessa para o tratamento e entendimento de muitas doen\u00e7as. A excita\u00e7\u00e3o com essa nova possibilidade terap\u00eautica deve ser substitu\u00edda por modera\u00e7\u00e3o e exame cuidadoso dos dados dispon\u00edveis, bem como desenvolvimento de estudos experimentais consistentes, antes da aplica\u00e7\u00e3o em seres humanos. Como j\u00e1 existe grande polemica com o uso dessas c\u00e9lulas, principalmente das CTE, o uso indiscriminado poderia levar a descr\u00e9dito e retrocesso nas conquistas pol\u00edticas alcan\u00e7adas at\u00e9 o momento. Para se construir uma tecnologia s\u00f3lida para as pr\u00f3ximas gera\u00e7\u00f5es, se faz necess\u00e1rio a cria\u00e7\u00e3o de uma normatiza\u00e7\u00e3o internacional que regularize o uso das c\u00e9lulas tronco em humanos.<\/p>\n Leia tamb\u00e9m:<\/p>\n
\nUm dos principais problemas com o uso de CTE \u00e9 controlar o crescimento e a diferencia\u00e7\u00e3o celular. Se um grande n\u00famero de CTE \u00e9 transplantado para um \u00f3rg\u00e3o como por exemplo o c\u00e9rebro, elas podem desenvolver-se em todos os tipos celulares e formarem massas tumorais (teratomas), levando at\u00e9 mesmo a morte do hospedeiro. Em 2002 pesquisadores utilizando um modelo animal da doen\u00e7a de Parkinson, observaram que o implante de c\u00e9lulas embrion\u00e1rias no c\u00e9rebro de ratos levava ao surgimento de c\u00e9lulas diferenciadas dopamin\u00e9rgicas, resultando em melhora na simetria motora.Entretanto, os resultados est\u00e3o longe da perfei\u00e7\u00e3o. Dos 25 ratos que receberam 1.000\u20132.000 c\u00e9lulas, 56% apresentaram sobrevida dos enxertos com diferencia\u00e7\u00e3o para neur\u00f4nios dopamin\u00e9rgicos, enquanto 20% tiveram teratomas letais e 24% n\u00e3o apresentaram sobrevida do enxerto. V\u00e1rias alternativas t\u00eam sido investigadas na tentativa de controlar a multiplica\u00e7\u00e3o, diferencia\u00e7\u00e3o e sobrevida das CTE. Alguns autores acreditam que a diferencia\u00e7\u00e3o e sele\u00e7\u00e3o fenot\u00edpica in vitro,<\/em> antes do implante celular no receptor, poderia ser a chave para o controle desse problema.<\/p>\n
\nOutros tecidos pass\u00edveis de serem reparados com uso de CTE s\u00e3o cardiomi\u00f3citos, tecido hematopoi\u00e9tico, c\u00e9lulas endotelias , condr\u00f3citos, f\u00edgado, adipoc\u00edtos e m\u00fasculos esquel\u00e9tico e liso, entre outros. A possibilidade de diferencia\u00e7\u00e3o dessas c\u00e9lulas em m\u00fasculo liso abre tamb\u00e9m a possibilidade da utiliza\u00e7\u00e3o das CTE na reconstru\u00e7\u00e3o do trato urin\u00e1rio. Entretanto, dentro da nossa revis\u00e3o, n\u00e3o encontramos estudos descrevendo o uso de CTE como alternativa para reconstru\u00e7\u00e3o ou reparo de defeitos do trato urin\u00e1rio.<\/p>\n
\nDo ponto de vista terap\u00eautico, a cultura de CTE representa uma fonte com potencial ilimitada para terapias com c\u00e9lulas tronco. Contudo, muitas dificuldades ainda precisam ser superadas, entre elas o surgimento de tumores em v\u00e1rios \u00f3rg\u00e3os ap\u00f3s implante.<\/p>\n
\nAcredita-se que c\u00e9lulas pr\u00e9-diferenciadas multipotentes permane\u00e7am no adulto sendo respons\u00e1veis pela regenera\u00e7\u00e3o observada em v\u00e1rios \u00f3rg\u00e3os e tecidos, como por exemplo, trato gastro-intestinal, pele e sistema hematopoi\u00e9tico. C\u00e9lulas multipotentes, com potencial regenerativo e de diferencia\u00e7\u00e3o variado foram isoladas no f\u00edgado, p\u00e2ncreas, rim, e at\u00e9 mesmo no sistema nervoso central. Muitos autores preferem denominar essas c\u00e9lulas de multipotentes ou pluripotentes, devido muitas delas n\u00e3o terem demonstrado a capacidade de diferencia\u00e7\u00e3o em c\u00e9lulas das 3 camadas germinativas (endoderma, ectoderma e mesoderma), al\u00e9m de outras limita\u00e7\u00f5es. A exce\u00e7\u00e3o s\u00e3o as c\u00e9lulas mes\u00eanquimais da medula \u00f3ssea que s\u00e3o as mais estudadas e mostraram capacidade de diferencia\u00e7\u00e3o para as 3 camadas germinativas15<\/sup>. V\u00e1rias fontes de c\u00e9lulas multipotentes foram descritas no adulto, entre elas c\u00e9lulas derivadas da medula \u00f3ssea, do sistema nervoso central, do tecido adiposo, do m\u00fasculo esquel\u00e9tico, da pele, do f\u00edgado, etc. A seguir descreveremos sumariamente algumas dessas fontes.<\/p>\n
\nSeu grande potencial tem levado a realiza\u00e7\u00e3o de testes para o tratamento de les\u00e3o medular, doen\u00e7a de Parkinson e infarto do mioc\u00e1rdio. Por\u00e9m, sua aplica\u00e7\u00e3o e utiliza\u00e7\u00e3o in vivo<\/em> necessita de estudos mais aprofundados e consistentes. Os estudos existentes apresentam resultados contradit\u00f3rios ou n\u00e3o reprodut\u00edveis. Em um estudo com modelo animal de les\u00e3o cerebral traum\u00e1tica, foi injetado CTM por via endovenosa. Os autores observaram uma redu\u00e7\u00e3o significante do d\u00e9ficit motor e neurol\u00f3gico quando comparado com os controles. As c\u00e9lulas foram identificadas no par\u00eanquima cerebral com express\u00e3o de marcadores neuronais, sugerindo sua diferencia\u00e7\u00e3o16<\/sup>. Diferentemente, Castro et col.<\/em> relataram a falha na transforma\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas da medula \u00f3ssea em c\u00e9lulas neurais17<\/sup>. A grande dificuldade reside no fato de identificar essas c\u00e9lulas ap\u00f3s o transplante para o receptor e determinar exatamente o que ocorre com cada uma delas. Relatos de duplicidade de conte\u00fado de DNA (4n) e n\u00famero de cromossomo sexual anormal em c\u00e9lulas transplantadas, demonstraram que as c\u00e9lulas transplantadas muitas vezes fundiam-se com as c\u00e9lulas do \u00f3rg\u00e3o alvo trazendo d\u00favidas sobre o processo de diferencia\u00e7\u00e3o in vivo<\/em>18,19<\/sup>.<\/p>\n