Células-tronco derivadas de tecido adiposo humano: desafios atuais e perspectivas clínicas

Resumos

Adult or somatic stem cells hold great promise for tissue regeneration. Currently, one major scientific interest is focused on the basic biology and clinical application of mesenchymal stem cells. Adipose tissue-derived stem cells share similar characteristics with bone marrow mesenchymal stem cells, but have some advantages including harvesting through a less invasive surgical procedure. Moreover, adipose tissue-derived stem cells have the potential to differentiate into cells of mesodermal origin, such as adipocytes, cartilage, bone, and skeletal muscle, as well as cells of non-mesodermal lineage, such as hepatocytes, pancreatic endocrine cells, neurons, cardiomyocytes, and vascular endothelial cells. There are, however, inconsistencies in the scientific literature regarding methods for harvesting adipose tissue and for isolating, characterizing and handling adipose tissue-derived stem cells. Future clinical applications of adipose tissue-derived stem cells rely on more defined and widespread methods for obtaining cells of clinical grade quality. In this review, current methods in adipose tissue-derived stem cell research are discussed with emphasis on strategies designed for future applications in regenerative medicine and possible challenges along the way.

Adipocytes; Adipose tissue; Adult stem cells; Tissue therapy

REVISÃO

Células-tronco derivadas de tecido adiposo humano: desafios atuais e perspectivas clínicas^*

Samira Yarak^I; Oswaldo Keith Okamoto^II

^IMestrado - Docente e chefe da disciplina de Dermatologia da Universidade Federal do Vale do São Francisco; doutoranda da Universidade Federal de São Paulo - Escola Paulista de Medicina (Unifesp-EPM). Departamento de Patologia - São Paulo (SP), Brasil

^IIPós-Doutorado - Docente da disciplina de Neurologia Experimental do Departamento de Neurologia e Neurocirurgia da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) - São Paulo (SP), Brasil

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

As células-tronco adultas ou somáticas detêm grande promessa para a reparação e regeneração de tecidos. Atualmente, o interesse dos cientistas é contínuo na investigação da biologia de células-tronco mesenquimais, tanto em aspectos básicos, quanto no potencial de aplicações terapêuticas. As células-tronco adultas derivadas do estroma do tecido adiposo, em comparação com as células-tronco derivadas do estroma da medula óssea, apresentam como vantagem o método fácil de obtenção da fonte tecidual. As células-tronco adultas derivadas do estroma do tecido adiposo apresentam potencial para se diferenciarem em células de tecidos mesodérmicos, como os adipócitos, as cartilagens, os ossos e o músculo esquelético e não mesodérmicos, como os hepatócitos, as células pancreáticas endócrinas, os neurônios, os hepatócitos e as células endoteliais vasculares. Entretanto, os dados disponíveis na literatura científica sobre as características das células-tronco adultas derivadas do estroma do tecido adiposo e os procedimentos para sua obtenção e manipulação no laboratório são inconsistentes. É necessário o desenvolvimento de metodologias e procedimentos eficazes de isolamento dessas células para obtenção de células em quantidade e qualidade suficientes para aplicação terapêutica. Nesta revisão, são discutidos os métodos correntes de coleta de tecido adiposo, isolamento e caracterização de células-tronco adultas derivadas do estroma do tecido adiposo, com ênfase na futura aplicação em medicina regenerativa e nos possíveis desafios nesse recente campo da ciência.

Palavras-chave: Adipócitos; Células-tronco adultas; Tecido adiposo; Terapia tissular

INTRODUÇÃO

Por definição, as células-tronco se caracterizam por serem indiferenciadas ou não especializadas e por terem a capacidade de gerar não apenas novas células-tronco, mas também, sob certas condições fisiológicas e experimentais, células especializadas com diferentes funções.^1-2 Nesse processo de autorrenovação e diferenciação, a célula-tronco pode seguir dois modelos básicos de divisão: a) o determinístico, que corresponde à divisão celular de uma célula-tronco que gera uma nova célula-tronco e uma célula que irá se diferenciar (progenitora) e b) o aleatório ou estocástico, no qual algumas células-tronco geram apenas novas células-tronco e outras geram células diferenciadas.²

Quanto ao potencial de diferenciação, as células-tronco se classificam em cinco categorias básicas: a) totipotentes, capazes de se diferenciarem em todos os tecidos que formam o corpo humano, incluindo a placenta e membranas embrionárias (derivadas do zigoto); b) pluripotentes, presentes na massa celular interna do blastocisto e capazes de se diferenciarem em células dos três folhetos germinativos humanos (ectoderma, mesoderma e endoderma); c) multipotentes, que se diferenciam em vários tipos de células de um mesmo folheto embrionário; d) oligopotentes, que se diferenciam em poucas células de um mesmo folheto embrionário e e) unipotentes, que se diferenciam em um único tipo de célula de um mesmo folheto embrionário.^2-3

A diferença básica quanto à natureza das células-tronco está na existência de células-tronco embrionárias (totipotentes ou pluripotentes)¹ e células precursoras do organismo já desenvolvido, chamadas células-tronco adultas ou somáticas.^1-3 Recentemente, com objetivo de melhorar a plasticidade^{[I] 4} das células-tronco adultas, pesquisadores conseguiram ampliar o potencial de diferenciação dessas células, por meio de: a) transferência nuclear somática⁵5 e b) reprogramação genética de células somáticas ao estado embrionário, mediante a introdução de genes determinantes de pluripotência (OCT-4, SOX-2, KLF-4, cMYC). Essas células são denominadas célulastronco pluripotentes induzidas ou IPs cells. ⁶

As células-tronco pluripotentes são as únicas capazes de se diferenciarem in vitro, de modo inerente e espontâneo, em células das três linhagens germinativas. Elas se caracterizam por apresentarem alta capacidade de proliferação, morfologia típica, expres-são de marcadores específicos (ex. SSEA-3, SSEA-4, OCT-4, SOX-2, NANOG, KLF4) e capacidade de formação de teratomas. ^2,3,7,8 As células-tronco adultas (ASC) têm sido isoladas e caracterizadas em diferentes tecidos do corpo, como medula óssea, cordão umbilical, encéfalo, epitélio, polpa de dente e, mais recentemente, tecido adiposo. Entretanto, as ASC possuem limitação quanto à capacidade de diferenciação nos diferentes tecidos do corpo humano.⁹ Alguns cientistas denominam essas células de pós-natais, por estarem presentes em recém-nascidos, no cordão umbilical e em outros tecidos. As ASCs são responsáveis por manter a homeostase dos tecidos ao repor as células que foram perdidas na maturação, no envelhecimento ou dano⁹ e, por isso, representam grande promessa para uso em protocolos de reparação e regeneração tecidual.

Um tipo de ASC que vem se destacando nos estudos pré-clínicos e clínicos de terapia celular é a célula-tronco mesenquimal^[II] (MSC), a qual pode ser isolada de várias fontes biológicas, como o cordão umbilical, a medula óssea, o tecido adiposo e o fígado fetal.^9,10 De acordo com a literatura científica,^9-11 as MSCs são consideradas grandes candidatas para aplicação em terapia celular devido aos seguintes critérios: a) serem de fácil obtenção; b) poderem ser obtidas do próprio paciente; c) poderem ser obtidas de número de células adequado para transplante, devido à alta capacidade de proliferação celular in vitro; d) terem capacidade multipotente de diferenciação celular; e) serem de fácil manipulação no laboratório; f) serem pouco imunogênicas e g) possuírem habilidade de integração no tecido hospedeiro e interação com o tecido circunjacente. Entretanto, o ponto crítico em relação a esses critérios é que os cientistas ainda não conhecem todos os fatores envolvidos no controle da autorrenovação e diferenciação celular (controladas por genes específicos), tampouco os efeitos crônicos in vivo decorrentes da infusão de MSC. Não obstante, a capacidade das MSCs de se diferenciarem em tecidos de linhagem mesodérmica,^10,11 como o muscular esquelético, o ósseo, o cartilaginoso e o adiposo, fortalece o seu potencial de aplicação no campo da medicina regenerativa.

Os fatores circunjacentes às células-tronco (fatores internos e externos) são extremamente importantes para a sua manutenção, isto é, autorrenovação e diferenciação celular. Esse microambiente complexo e dinâmico, que transmite e recebe os sinais por meio de mediadores celulares e não celulares, é denominado nicho.¹² Até o momento, os cientistas desconhecem os mecanismos que estabelecem os nichos.

Outro fator restritivo da utilização das ASC é a baixa quantidade de telomerase, pois os telômeros, nessas células, estão encurtados, limitando a capacidade de proliferação celular.⁷ Recentemente, os cientistas sugeriram a idade como fator limitante para a utilização das ASC, devido ao acúmulo de eventos intrínsecos, como mutações no DNA, bem como nos extrínsecos (alterações no nicho). Acredita-se que, com o avanço da idade, os mecanismos responsáveis pela supressão do desenvolvimento dos cânceres, como a senescência e a apoptose, podem induzir o declínio da função multiplicativa das células-tronco.¹³

A fração celular do estroma vascular (SVF) do tecido adiposo tem sido foco de pesquisas recentes em ASCs derivadas do tecido adiposo (adipose-derivated stem cells - ADSCs).^9,11,14,15 Alguns estudos indicam que esse compartimento tecidual é uma rica fonte de células pluripotentes,^14-16 embora alguns cientistas contestem essa pluripotencialidade das ADSCs.¹⁷

As ADSCs, entretanto, compartilham características de ASCs e sua aplicação em estudos farmacológicos e clínicos, em especial, na busca por tratamentos de doenças degenerativas, tem sido avaliada.^14,16

O tecido adiposo é altamente complexo e consiste em adipócitos maduros, pré-adipócitos, fibroblastos, células do músculo liso vascular, células endoteliais, monócitos e macrófagos18 e linfócitos.¹⁹ Observa-se que, na literatura científica, há confusão inconsistente em relação aos termos utilizados para descrever as células-tronco multipotentes do tecido adiposo, como ADSCs, as células procedentes do lipoaspirado (PLA), pré-adipócitos ou SVF. O termo SVF corresponde a ADSCs e descreve as células obtidas imediatamente após a digestão da colagenase.^20,21 Nesta revisão, adotar-se-á o termo ADSCs para as células-tronco presentes no tecido adiposo.

Alguns cientistas acreditam que o tecido adiposo seja uma promissora fonte de ASC para aplicações terapêuticas, em princípio, por estar disponível em grandes quantidades (100ml até 1l) por meio da lipossucção e com mínima morbidade.^22,23 Entretanto, há poucas revisões, na literatura científica, que abordam a caracterização celular e molecular das ADSCs.^20,21 No campo da bioengenharia tecidual, o emprego das ADSCs tem sido cogitado no tratamento de doenças crônicas degenerativas, como na distrofia muscular ligada ao X de camundongos,²⁴ além de ser promissor para os tratamentos cirúrgicos reconstrutivos, de origem traumática ou não, como nas lipoatrofias congênitas ou adquiridas.^25,26

O objetivo deste trabalho de revisão é reunir as informações disponibilizadas na literatura científica sobre a preparação do tecido para a caracterização celular e molecular, a diferenciação das ADSCs e a sua futura aplicação em medicina regenerativa, bem como os possíveis desafios nesse recente campo da ciência.

O TECIDO ADIPOSO

Em humanos adultos, os depósitos de tecido adiposo marrom (TAM) estão praticamente ausentes. Por outro lado, o depósito localizado do tecido adiposo branco (TAB) está presente em diversas regiões do organismo, envolvendo órgãos e estruturas internas ou mesmo infiltrando-se neles.^27,28 Anatomicamente, o TAB se distribui no organismo como tecido adiposo subcutâneo (TAS) e tecido adiposo visceral (TAV). Além dos adipócitos, o TAB contém uma matriz de tecido conjuntivo (fibras colágenas e reticulares), tecido nervoso, células do estroma vascular, nódulos linfáticos, células imunes (leucócitos, macrófagos), fibroblastos e células-tronco.^27,28

Observou-se, nos últimos anos, que o tecido adiposo não é apenas um fornecedor e armazenador de energia, mas um órgão dinâmico, produtor de hormônios, que está envolvido em uma variedade de processos fisiológicos e fisiopatológicos, por ser capaz de secretar várias proteínas denominadas adipocinas (citocinas).²⁷

A estrutura protéica, assim como a função fisiológica das adipocinas identificadas até o momento, é altamente variada. As adipocinas podem ser agrupadas de acordo com a sua função principal: imunológica (ex. adipsina), cardiovascular, metabólica ou endócrina (ex. adiponectina).¹⁸

1. Adipogênese

A análise da adipogênese (processo de diferenciação do tecido adiposo) tem o intuito de desvendar a base molecular e celular do desenvolvimento do tecido adiposo.²⁷27 Os componentes envolvidos na interação célula-célula ou na matriz celular são importantes na regulação do processo de diferenciação dos adipócitos.²⁷ Tanto os sinais hormonais como os nutricionais também podem afetar essa diferenciação de maneira positiva e negativa.

A diferenciação do pré-adipócito em adipócito é um processo altamente controlado. Fatores de transcrição adipogênicos, incluindo o receptor gama ativado por proliferadores de peroxissomas (PPAR-γ), a proteína 1c ligadora do elemento regulado por esteróis (SREBP-1c) e as proteínas ligantes ao amplificador CCAAT (CCAAT/enhancer binding protein - C/EBPs), desempenham um papel-chave na complexa cascata transcricional que ocorre durante a adipogênese.^28,29

Os PPAR-γsão responsáveis pela diferenciação dos adipócitos e pelo armazenamento de lipídios. São os reguladores-chave da diferenciação dos adipócitos, com estímulo para aumento na expressão de vários genes. A ativação desses receptores leva à diminuição da secreção de adipocinas (fator de necrose tumoral alfa - TNF-αe da leptina), ao mesmo tempo em que aumenta a secreção de adiponectina. ^28,29

Os PPAR-γpodem ser ativados por compostos sintéticos denominados tiazolidinedionas (TZDs), os quais são usados clinicamente como agentes antidiabéticos.^28,29

A proteína SREBP (receptor nuclear órfão) é um fator de transcrição clonado originalmente do tecido adiposo de rato. O fator de transcrição SREBP é importante na homeostase dos lipídios, por aumentar a expressão do gene responsável pelas enzimas da lipogênese; entretanto, a sua função adipogênica e a relação com o PPAR-γpermanecem desconhecidas.^28,29

Os C/EBPs são membros da família b-zip (domínio básico de ligação do DNA), que contém um domínio zipper de leucina necessário para a dimerização. As isoformas do C/EBP (α, βe δ) são altamente expressas nos adipócitos e são induzidas durante a adipogênese. O C/EBPβtem um papel importante na diferenciação de pré-adipócitos em adipócitos e atua na conversão de fibroblastos em adipócitos. O C/EBPβtambém induz adipogênese, possivelmente, por estimular a expressão do PPAR-γ, cujo gene contém sítios C/EBP na sua região promotora. Foi demonstrado que o PPAR-γé um potente estimulante da cascata de diferenciação celular do adipócito e atua sinergicamente com C/EBPβpara promovê-la ou para induzir a diferenciação de fibroblastos em adipócitos.^28,29

CÉLULAS-TRONCO DERIVADAS DO TECIDO ADIPOSO

O tecido adiposo representa fonte abundante de células para transplantes autólogos, além de ser facilmente obtido por lipoaspiração, que é um método mais barato e menos invasivo do que a punção da medula óssea. Ainda não há, entretanto, um consenso entre os pesquisadores quanto à nomenclatura e à plasticidade das ADSCs.^17,20,21

As análises comparativas das MSCs, das células-tronco derivadas do estroma da medula óssea (bone marrow stromal cells - BMSCs), das ADSCs e das células-tronco do cordão umbilical (CUSC) demonstraram que as ADSCs não são diferentes quanto à morfologia e ao fenótipo imunológico, comparativamente às BMSCs e às CUSCs.^10,15 Contudo, a frequência de ADSCs no tecido adiposo excede a frequência das BMSCs^[III] no estroma medular.^30-33 A taxa de proliferação celular das ADSCs é maior do que a das BMSCs.³¹

Por meio de lipoaspirado, podem-se obter aproximadamente 2-6x108 células em 300ml de tecido adiposo. Esse número de ADSCs, entretanto, pode variar, dependendo do método de coleta. De fato, os dados da literatura em relação ao isolamento das ADSCs indicam que, de acordo com o procedimento cirúrgico^[IV] e o método laboratorial empregado, podem-se obter não apenas quantidades diferentes de ADSCs a partir da mesma quantidade de tecido adiposo,^30-35 mas também ADSCs com viabilidade e características variadas.³⁴ A viabilidade das ADSCs, entretanto, aparentemente, não é alterada após a criopreservação do material aspirado.³⁵

Apesar da carência de estudos clínicos, o número das ADSCs parece não se alterar, quanto à região anatômica.³² Entretanto, nos humanos, o tecido adiposo apresenta diferenças de metabolismo, conforme a localização anatômica.²⁷Além disso, outro fator que pode interferir na composição celular é a idade, pois se observou que os indivíduos mais jovens apresentam maior número de ADSCs em comparação com os mais idosos.¹³ Em camundongos, pesquisadores observaram diferenças em relação à composição celular e à capacidade de diferenciação das ADSCs, de acordo com as regiões anatômicas.¹⁵

Assim, parece provável que o tecido adiposo humano seja composto de diferentes subtipos de células-tronco, dependendo da localização anatômica. No entanto, são necessários mais estudos comparativos acerca da natureza celular e do potencial de diferenciação das ADSCs isoladas de tecido adiposo de regiões anatômicas distintas, com atenção, também, ao tipo de procedimento cirúrgico e/ou laboratorial empregado.

É clinicamente relevante o número de células-tronco que podem ser obtidas do tecido adiposo, uma vez que elas possuem maior taxa de proliferação celular do que as BMSCs.³²

1. Identificação, características moleculares e diferenciação das ADSCs

Rodbell et al. (1960)36 introduziram o método inicial para isolar as células do tecido adiposo. No início, esse método era realizado apenas em amostras de tecido adiposo de animais de laboratório (ratos, coelhos). Posteriormente, foi modificado para amostras de tecido adiposo humano (Figura 1).

O tecido adiposo é triturado e lavado extensivamente com tampão salino de fosfato (phosphate-buffered saline - PBS) contendo penicilina/estreptomicina (P/S). Logo em seguida, com a adição da colagenase, inicia-se a fase de digestão. O tecido é incubado a 37ºC por 30 minutos a 90 minutos. Após esse tempo, é necessário neutralizar a atividade da colagenase, por meio da adição de soro fetal bovino (FBS).^{20,21, 33}

Antes de se transferir a amostra para o tubo da centrifugação, é aconselhável misturar, para desintegrar, os agregados do tecido adiposo. Após o material ser centrifugado, é possível separar os adipócitos do SVF. O SVF consiste em população heterogênea de células, incluindo células sanguíneas circulantes, fibroblastos, periócitos e células endoteliais, bem como as ADSCs.^21,33

O passo final para o isolamento das ADSCs é a seleção da população aderente dentro do SVF. Após completar a separação do SVF dos adipócitos, a amostra (SVF) é incubada no gelo por 10 minutos, com tampão de lise. Logo depois, a amostra é lavada com PBS contendo P/S e, novamente, centrifugada. Em seguida, inicia-se a expansão celular em meio de cultura apropriado (ex. DMEM-LG - Dulbecos's modified Eagle's medium). As células são semeadas em placas de cultura celular e expandidas em cultura por até 15 passagens.^[V] As ADSCs assim obtidas podem ser utilizadas em vários protocolos de caracterização celular (Figura 1).^33,36,37 As várias proteínas de superfície tidas como marcadores de ADSCs são apresentadas na tabela 1.^{9,10, 30,31,33,34}

Zhu Y et al.(2008)³² observaram que as ADSCs podem ser mantidas em cultura com várias fases de crescimento, sem passagem, por mais de um mês. Durante esse período, logo depois da segunda semana, os autores observaram que houve aumento da síntese protéica e, consequentemente, da expressão das proteínas de superfície.

Como pré-requisito mínimo, por meio de análise de citometria de fluxo, as MSCs devem expressar antígenos característicos, como CD73, CD105 e CD90. As ADSCs também expressam altos níveis desses antí-genos, sendo CD13, CD29, CD44, CD105 e CD166 os mais frequentes (Tabela 1).^{9,10, 30,31,33,34} Em contrapartida, as ADSCs não expressam antígenos hematopoéticos, como CD34, CD45 e HLA-DR, perfil também encontrado em MSCs.

Zhu Y et al. (2008),³² depois de 25 passagens, realizaram subculturas das ADSCs a cada 14 dias, em vez de cinco, com o propósito de obter maior quantidade de ADSCs, mantendo o fenótipo, a capacidade de proliferação e diferenciação.

Alguns autores observaram melhora da taxa de crescimento e da viabilidade das ADSCs, com o uso de antioxidantes e concentração baixa de cálcio. ³⁷ Várias proteínas podem estimular a proliferação das ADSCs, como:

a) fator de crescimento -2 (FGF-2), pelo receptor do FGF-2;³⁸

b) esfingofosforilcolina, pela ativação da quinase no N terminal de c-jun (JNK);³⁹

c) fator derivado de plaquetas, pela ativação do JNK40

d) oncostatina M,⁴¹ pela ativação associada dos microtubos da quinase (MEK), do sinal extracelular regulador da quinase (ERK) e pelo JAK3/STAT1.^[VI]

As ADSCs são capazes de manter a autorrenovação (ou automultiplicação) in vitro,⁴² por secretarem fatores de crescimento. O potencial oncogênico das ADSCs pode ser reduzido pela inibição da proteína MEk1, porém isso não afeta o potencial de diferenciação das ADSCs. A longevidade das ADSCs humanas pode ser prolongada pela superexpressão da subunidade catalítica do gene da telomerase.⁴³Além disso, as ADSCs secretam outros potentes fatores do crescimento, como o fator de crescimento endotelial (VEGF), o fator de crescimento dos hepatócitos (HGF) e o fator de crescimento 1, que é similar ao fator de crescimento insulínico-1 (IGF-1).⁴⁴ O fator de necrose tumoral pode aumentar significantemente a secreção de VEGF, HGF, e IGF-1 das ADSCs pela ativação do p38, que é dependente do mecanismo da proteína quinase.⁴⁴

Há algumas diferenças moleculares entre asADSCs e as BMSCs, embora os perfis da expressão das proteínas de superfícies^[VII] e dos genes^[VIII] pareçam ser similares ^10,33(Tabela 1). Estima-se que menos de 1% dos genes é expresso de modo diferente entre as ADSCs e as BMSCs. ³¹ Na literatura, não houve sucesso na caracterização fenotípica específica das ADSCs e são raros os estudos comparativos entre a expressão do gene e as proteínas de superfície das ADSCs e BMSCs.^10,30,31

É necessário o desenvolvimento do conhecimento sobre os mecanismos que regulam a biologia das ADSCs para que se possa aperfeiçoar e padronizar as técnicas laboratoriais de isolamento, caracterização e manipulação de ADSCs. Tal conhecimento é prérequisito não apenas para cultura e diferenciação de linhagem celular específica, mas também para o desenvolvimento de possível terapia de maior eficácia.

Cabe ressaltar que as ADSCs compartilham propriedades imunossupressoras com as BMSCs,⁴⁵além da expressão deficiente de HLA-DR. Assim, é bem possível que, no futuro, as ADSCs possam ser disponibilizadas para transplantes alogênicos, em razão do menor risco de rejeição.⁴⁵

O processo pelo qual as ADSCs se diferenciam em outras células é denominado diferenciação de linhagem específica⁹ e se inicia pela ativação de certos fatores de transcrição (Figura 2). Atualmente, pesquisadores ^17,25,46-49 demonstraram in vitro a habilidade das ADSCs de se diferenciarem em células de origem mesenquimal (adipócitos, miócitos, osteócitos e condrócitos) e não mesenquimal (hepatócitos, neurônios, células pancreáticas, células endoteliais e cardiomiócitos) - (Tabela 2).²⁰

Rodriguez et al. (2005)48 demonstraram in vivo que a implantação de ADSCs em camundongos restaurou a expressão de distrofina nas células musculares dos mesmos.

Antes dos eventos de transcrição, o processo pelo qual as células-tronco se tornam comprometidas ou destinadas a certa linhagem específica ainda é insuficientemente compreendido.⁸ Todavia, alguns fatores de transcrição teciduais são conhecidos. Em células tronco, o processo de proliferação, comprometimento e diferenciação terminal para uma linhagem celular específica é regulado por complexa rede de interação molecular, que envolve moduladores da transcrição gênica, fatores de transcrição, proteínas quinases, fatores de crescimento e receptores celulares (Figura 2). O Runx-2, por exemplo, é um fator-chave de transcrição para a osteogênese, envolvido na diferenciação de ADSCs em osteócitos,⁵⁰ enquanto que o PPAR-γé um fator envolvido na diferenciação adipogênica das ADSCs. Hong et al. (2006)⁵⁰ demonstraram que o TAZ (fator co-ativador de transcrição) é capaz de ativar o fator de transcrição Runx-2, além de inibir a transcrição do gene codificador de PPAR-γ.

2. Perspectivas terapêuticas

As células-tronco somáticas e embrionárias são úteis para investigar questões não apenas no campo da ciência básica, mas também das pesquisas clínicas. O uso de células-tronco somáticas, principalmente, pela praticidade e por não envolver questões éticas e imunogênicas, é uma das áreas mais promissoras nas pesquisas acerca da regeneração tecidual e do desenvolvimento do câncer. Nesse campo, há um interesse crescente na utilização de ADSCs em estudos sobre o desenvolvimento de neoplasias, doenças degenerativas e ainda aplicações terapêuticas na área de cirurgia reconstrutiva (Tabela 2).²⁰

Além disso, as ADSCs podem ser empregadas em: i) estudos básicos com vistas à compreensão de mecanismos moleculares, genéticos e epigenéticos envolvidos no controle de processos intrínsecos de células-tronco, ii) estudo da fisiopatologia de doenças genéticas humanas e iii) desenvolvimento e teste de novos fármacos. Embora estratégias terapêuticas com as ADSCs ainda não tenham sido amplamente testadas em humanos, acredita-se que os avanços técnico-científicos nas áreas de biologia celular e molecular, facilitados pelos estudos com células-tronco somáticas humanas, poderão influenciar, de modo positivo, o avanço da pesquisa clínica com as ADSCs.

CONCLUSÕES

Apesar do rápido progresso, várias questões importantes sobre o uso das ADSCs na bioengenharia tecidual permanecem sem resposta. Essas questões precisam ser abordadas em uma fase anterior à fase de testes clínicos, para melhor direcionamento das estratégias clínicas. Entre os principais desafios atuais, podem-se citar: como controlar os processos de proliferação e diferenciação das ADSCs in vitro e in vivo? Quais são os fatores que controlam esses processos? Quais fatores do nicho celular são determinantes no controle do seu comportamento? Quais são os fatores que estimulam a migração e integração de ADSCs nos sítios de injúria tecidual? Qual é a capacidade de ADSCs em formar tumores?

Um fator importante para o avanço das pesquisas com ADSCs é a padronização dos métodos cirúrgicos e laboratoriais aplicados no isolamento e caracterização dessas células. Nessa linha, estudos comparativos são extremamente relevantes e devem ser desenvolvidos para avaliação de procedimentos cirúrgicos com fins de obtenção de tecido adiposo, bem como da melhor localização da área doadora de tecido adiposo. Também devem ser padronizadas as técnicas laboratoriais de preparação do tecido para isolar e identificar as ADSCs, as técnicas de cultivo celular em escala e grau de pureza para aplicação clínica e os métodos que avaliam a qualidade das células a serem implantadas (ex. avaliação de potencial de diferenciação celular, presença de alterações genéticas ou epigenéticas, etc.).

Igualmente relevante é a compreensão dos mecanismos moleculares que fundamentam a autor-renovação e a diferenciação das ADSCs, bem como a sua interação com o nicho celular. Esse tipo de conhecimento básico poderá auxiliar o desenvolvimento de novas terapias e avaliar questões de biossegurança em protocolos clínicos futuros.

Aprovado pelo Conselho Editorial e aceito para publicação em 09.04.2010.

Conflito de interesse: Nenhum / Conflict of interest: None

Suporte financeiro: Nenhum / Financial funding: None

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*

Trabalho realizado na Universidade Federal de São Paulo e Universidade Federal do Vale do São Francisco - Petrolina (PE),Brasil.

[I]

Plasticidade: recém-reconhecida capacidade das células-tronco de expandir as suas potencialidades para além dos tecidos a partir dos quais são derivados

[II]

MSC: células-tronco mesenquimais ou do tecido estromal

[III]

A incidência das BMSCs é estimada em cerca de 1 em cada 100.000-500.000 células nucleadas do aspirado da medula óssea de adultos

[IV]

Ressecção cirúrgica ou lipoaspiração tumescente ou lipoaspiração assistida com ultrassom

[V]

Passagem: na cultura celular, é o processo no qual as células são dissociadas, lavadas e semeadas em novas placas de cultura, depois de um ciclo de crescimento e proliferação celular. O número de passagens que uma linha de células cultivadas percorre é uma indicação da sua idade e suposta estabilidade

[VI]

JAK3 - Janus Kinase 3- enzima encontrada nas células imunes, responsável pelo processo de sinalização que resulta na diferenciação de leucócitos. STAT1 - fator de transcrição - transdutor de sinal e ativador da transcrição que media as respostas celulares aos interferons. STAT1 interage com a proteína supressora de tumor p53 e regula a expressão de genes envolvidos no controle do crescimento e apoptose

[VII]

Determinada pelo rastreamento de células ativadas por imunofluorescência - FACS (fluorescence-activated cell sorting)

[VIII]

Determinado por microarranjos

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Dez 2010
• Data do Fascículo
  Out 2010

Histórico

• Recebido
  09 Abr 2010