Citologia: Técnicas a Fresco Para Aulas Práticas

Título: CÉLULA-TRONCO HEMATOPOÉTICA
Autor
FLÁVIO PIRES GONÇALVES
Escola de Atuação
COLÉGIO ESTADUAL CHATEAUBRIANDENSE – EMP
Município da escola
ASSIS CHATEAUBRIAND - PARANÁ
Núcleo Regional de Educação
ASSIS CHATEAUBRIAND
Orientador
DOUTORA ROSE MEIRE COSTA BRANCALHÃO
Instituição de Ensino Superior
UNIOESTE - CASCAVEL
Disciplina/Área
BIOLOGIA
Produção Didático-pedagógica
CÉLULA-TRONCO HEMATOPOÉTICA
Relação Interdisciplinar
Público Alvo
PROFESSORES DA REDE PÚBLICA
Localização
COLEGIO ESTADUAL CHATEAUBRIANDENSE – EMP
RUA ESTADOS UNIDOS – JARDIM AMERICA – ASSIS
CHATEAUBRIAND
Apresentação:
A ciência e a tecnologia são conhecimentos produzidos que interferem no
contexto de vida da humanidade, razão pela qual todo cidadão tem o direito
de receber esclarecimentos sobre como as novas tecnologias podem afetar
sua vida. No ambiente escolar, em especial, é crescente o interesse sobre
estes temas biotecnológicos, como o de células-tronco (CT) e seu potencial
uso para substituir tecidos danificados e tratar pacientes que sofrem de
doenças, como diabetes, doença de Parkinson, doença de Alzheimer, entre
tantas outras. A complexidade no entendimento de células-tronco necessita
do uso de recursos didáticos adequados para o trabalho em sala de aula, os
quais são múltiplos e requer ação motivadora. Dentro deste prisma o lúdico se
apresenta como uma ferramenta didática bastante atrativa e que atende a
grande parte dos parâmetros necessários. Neste sentido, objetivamos o
desenvolvimento de material lúdico sobre CT hematopoiéticas, composto
por uma unidade didática e atividades práticas simples e de fácil
execução, que podem ser utilizados por professores e alunos de ensino
médio.
Palavras-chave
CÉLULAS-TRONCO – DIFERENCIAÇÃO – TRANSPLANTE
Célula-Tronco Hematopoética
Flávio Pires Gonçalves; Rose Meire Costa Brancalhão
1. Introdução
O corpo humano é formado por células e produtos celulares, que se organizam constituindo
diversos tecidos, órgãos e sistemas. Na manutenção desta organização estrutural multicelular, novas
células são originadas a todo o instante, uma vez que células são frequentemente perdidas por
acidentes, infecções e apoptose1. A origem de novas células em um corpo adulto depende da presença
de um tipo celular com capacidade de divisão e diferenciação, as células-tronco (CT).
Na verdade, todas as células presentes no corpo humano adulto, derivam de uma CT, a célula
ovo ou zigoto, que por divisões e diferenciações sucessivas, gera células especializadas como as da
pele, dos ossos, das cartilagens, do sangue, dos músculos e do sistema nervoso. O potencial de
diferenciação e de auto-renovação faz com que os cientistas busquem nas CT a possibilidade de
encontrar a cura para muitas doenças, a partir de terapias que possibilitam o reparo de tecidos ou
órgãos danificados por grupos de CT.
As CT são assim fundamentais no desenvolvimento e na manutenção da vida e, por isso, se
apresentam distribuídas no corpo adulto, como ocorre no interior das cavidades de ossos, onde
encontramos as CT hematopoéticas que originam todas as células sanguíneas e também são capazes
de originar células não sanguíneas, como células musculares estriadas cardíacas, células musculares
lisas, e células endoteliais2.
Para compreender todos os aspectos das CT hematopoéticas é necessário analisar de forma
ampla e seqüencial suas características morfológicas e funcionais, bem como os benefícios que podem
trazer para a humanidade. Dessa forma, esta unidade apresenta conhecimentos teóricos sobre as CT
hematopoéticas, com atividades didáticas simples, de fácil execução, utilizando o lúdico para assimilar
conteúdos.
2. Desenvolvimento
2a. Definição de CT
1
É um tipo de morte celular programada que possui importante papel durante o processo de diferenciação, crescimento e
desenvolvimento de tecidos. A apoptose atua diretamente na homeostase, de forma a proporcionar um equilíbrio entre a
taxa de proliferação e degeneração, com morte das células, ajudando na manutenção do tamanho dos tecidos e órgãos.
2
É um tipo de célula achatada de espessura variável que recobre o interior dos vasos sanguíneos, especialmente os
capilares sanguíneos, formando assim parte da sua parede.
CT são células capazes de se dividirem mitoticamente e se diferenciarem em diferentes tipos
celulares no organismo. Ao término da divisão, quando formam duas novas células, as células-filhas,
normalmente uma célula se mantém indiferenciada, ou seja, se mantém como CT, enquanto a outra
tem capacidade de se diferenciar em tipos celulares específicos (Atividade 01 – Divisão e
Diferenciação das CT).
As CT estão presentes em todas as fases do desenvolvimento humano, no embrião, no feto e
no adulto. Quando se pesquisa CT embrionárias estas derivam de embriões obtidos por fertilização in
vitro3, no início do desenvolvimento embrionário, especificamente no estágio de blastocisto4; portanto,
não derivam de embriões fertilizados no corpo da mulher. As CT fetais são encontradas nos tecidos de
fetos abortados, principalmente nos germinativos, como testículos e ovários. A característica principal
das CT embrionárias e fetais é o baixíssimo risco de rejeição, todavia, a forma de obtenção é
extremamente polêmica, pois envolvem questões éticas, morais e religiosas (Atividade 02 – CT:
Religião e Ciência).
As CT em tecidos de adultos são encontradas, por exemplo, no cérebro, na pele, no coração,
nos olhos, nos dentes, no intestino, no músculo, na gordura e no sangue (Atividade 03 – CT: Embrião,
Feto e Adulto).
2b. CT Hematopoética e Medula Óssea Vermelha
A CT hematopoética é uma CT adulta indiferenciada encontrada em um tecido diferenciado, a
medula óssea vermelha. Estas células são responsáveis pela produção ininterrupta de células
sanguíneas (hematopoese): eritrócitos, leucócitos e plaquetas, que constituem juntamente com o
plasma, o sangue. Esta produção contínua é necessária porque as células sanguíneas apresentam um
tempo de vida limitado e para manter seu número constante novas células devem ser produzidas na
mesma proporção em que são perdidas; neste caso, entram em ação as CT hematopoéticas. No adulto
normal são produzidos diariamente cerca de 2,5 x 109 eritrócitos, 1 x 109 granulócitos5 e 2,5 x 109
plaquetas por grama de peso corporal.
3
Técnica de reprodução assistida que consiste na colocação, em ambiente laboratorial, de um número significativo de
espermatozóides, ao redor de cada ovócito, procurando obter pré-embriões de boa qualidade que serão transferidos,
posteriormente, para a cavidade uterina.
4
Estágio inicial do desenvolvimento embrionário de mamíferos, formado entre o 4˚ e o 5˚ dia após a fecundação, e que
apresenta cerca de 150 células.
5
São células que servem para defender o corpo humano. Eles circulam pelo sangue e podem migrar para os tecidos por
ocasião da inflamação. São assim chamados devido à presença de granulações no citoplasma. Compreendem os
neutrófilos, os eosinófilos e os basófilos
Cabe ressaltar que o sangue é um tecido conjuntivo6 especial, formado por células suspensas
em um fluido circulante, o plasma, e que circula no interior de vasos sanguíneos. É através da
circulação sanguínea que todas as células do organismo recebem os nutrientes (proteínas,
carboidratos, lipídios, água e sais minerais) e o oxigênio necessários ao metabolismo. Também é o
sangue que, retornando dos tecidos, conduz o gás carbônico e os resíduos celulares, eliminando-os
através da respiração, do suor, da urina e das fezes.
Assim, verifica-se a importância para a sobrevivência do organismo de se manter um equilíbrio
dinâmico entre a produção e a morte de células sanguíneas, quando este equilíbrio é perdido, por
motivos diversos, ocorrem às doenças; como no caso das anemias7 e aplasias8, onde a produção de
novas células não é o suficiente ou a morte de células sanguíneas diferenciadas ocorre em demasia.
No caso das neoplasias ou cânceres, a produção de células ocorre em excesso ou as células
diferenciadas resistem à morte celular programada.
A medula óssea vermelha também é um tipo especial de tecido conjuntivo altamente
vascularizado, formado principalmente por fibras reticulares9, que fornecem sustentação e células
hematopoéticas. Ela esta presente nas cavidades medulares dos ossos (Atividade 04 – Osso: Medula
Óssea Vermelha) sendo que nas crianças é encontrada na maioria dos ossos e nos adultos sua
quantidade diminui, estando presente nos ossos chatos do corpo (esterno, costelas, ossos do crânio),
nas vértebras, nos ossos pélvicos, na tíbia, na clavícula, nas epífeses do fêmur e do úmero (ossos
longos). (Atividade 05 – Medula Óssea Vermelha em Ossos adultos).
Nos adultos ocorrem 2 tipos de medula óssea: a vermelha e a amarela. A medula óssea
vermelha é a hematopoética, sua cor é devida a quantidade de eritrócitos e seus precursores. Até 2025 anos este tipo de medula é progressivamente substituída por gordura, tornando-se amarela.
6
O tecido conjuntivo é um dos 4 tipos básicos de tecidos do corpo, com ampla distribuição e se caracteriza por atuar no
preenchimento de espaços vazios estabelecendo continuidade entre os demais tecidos, fornecendo forma e sustentação ao
corpo. Ele é constituído por células e uma rica matriz extracelular, sintetizada pelas próprias células; entretanto, existem
variações na organização estrutural do conjuntivo, permitindo sua classificação em: conjuntivo propriamente dito (frouxo e
denso), embrionário e especial (gorduroso, hematopoético, cartilaginoso, ósseo).
.
7
É a diminuição dos níveis de hemoglobina na circulação. A principal função da hemoglobina, uma proteína presente nas
hemácias, é o transporte de oxigênio dos pulmões para o conjunto de células.
É uma doença rara caracterizada pelo funcionamento deficiente da medula óssea, que pára e não produz as células do
sangue, como os eritrócitos, leucócitos e plaquetas. Os doentes têm de ser sujeitos constantemente a transfusões de
sangue para correção da anemia ou das plaquetas. A redução dos glóbulos brancos provoca a diminuição das defesas do
organismo, o que faz com que esteja vulnerável a todo o tipo de infecções. O tratamento é possível, mas a única cura é o
transplante de medula óssea
8
9
São formadas predominantemente pela proteína colágeno do tipo III, em associação a glicídios. São ramificadas e
formam um traçado firme que liga o tecido conjuntivo aos tecidos vizinhos. Ocorrem em abundancia em órgaos que tem
relação com o sangue, como a medula óssea vermelha, o baço e os linfonodos.
Entretanto, caso haja necessidade de se aumentar a produção de sangue a medula óssea amarela
pode voltar a se tornar vermelha.
Na medula vermelha ocorrem três populações principais de CT: CT hematopoéticas; células
progenitoras comprometidas e células em amadurecimento. A CT hematopoética é multipotente,
pequena e mononucleada, com potencial para diferenciar-se em qualquer célula sanguínea (ver
Atividade 01). Alem disso, as CT hematopoéticas são também capazes de se diferenciarem em
células não hematopoéticas, portanto, apresentam grande plasticidade, ou seja, capacidade de se
converter de um tipo a outro de célula, ampliando seu potencial terapêutico na reconstrução tecidual.
A quantidade de CT hematopoéticas na medula óssea de mamíferos adultos é pequena, de
0,01% a 0,05%; porém, elas podem ser encontradas em outros tecidos, como sangue periférico
(0,001%), fígado fetal, polpa dentária de crianças e adultos, placenta e sangue do cordão umbilical.
2c – CT hematopoética para transplante
As CT hematopoéticas são as que estão melhores caracterizadas, o que levou a sua utilização
terapêutica no transplante de medula óssea, soma-se o fato de serem obtidas com relativa facilidade
por uma punção no osso ilíaco (crista ilíaca posterior); outros locais são esterno e tíbia (ver Atividade
05). Efetivamente os primeiros transplantes foram realizados utilizando-se CT hematopoéticas da
medula óssea, mas hoje é crescente o uso de CT hematopoéticas do sangue periférico e do sangue do
cordão umbilical. Os resultados clínicos dos transplantes de CT hematopoéticas são variados e
dependem da doença, do estado clínico do paciente, e do número de CT que são infundidas.
O transplante é um recurso terapêutico utilizado para reconstituir a medula óssea de pacientes
após quimioterapia ou irradiação em doses letais para o tratamento de doenças malignas
hematológicas (leucemias, linfomas, mielodisplasias, mieloma múltiplo) e, também, para substituir a
perda de CT durante tratamento de doenças congênitas e adquiridas de origem hematopoética,
metabólicas ou imunológicas (aplasia de medula óssea, anemia de fanconi, adrenoleucodistrofia, etc).
O transplante autólogo é usado, por exemplo, no tratamento de linfomas 10, onde células
cancerosas contaminam a medula. Neste caso, as CT da medula óssea do próprio paciente são
retiradas, cultivadas e armazenadas em um freezer. O paciente é, então, tratado com altas doses de
quimioterapia com ou sem radioterapia, para erradicar suas células malignas, porem, o custo é alto,
ocorre à ablação11 parcial ou completa da medula óssea. Agora, as CT armazenadas são injetadas
10
São transformações malignas (câncer) das células linfóides que residem no nosso sistema linfático.
11
Destruição da medula óssea por radiação ou drogas.
novamente, por via intravenosa, no corpo do paciente, onde substituem o tecido destruído e retornam a
produção de células do sangue. Transplantes autólogos têm a vantagem de apresentarem menor risco
de infecção, uma vez que a recuperação da função imunitária é rápida. Além disso, a incidência de
pacientes que apresentam rejeição é muito rara, devido ao doador e receptor serem o mesmo
indivíduo.
No transplante de CT de outra pessoa, transplante alogênico, é necessário realizar uma série
de exames para evitar a rejeição (Atividade 06 – Transplante Autólogo e Alogênico). Estes exames
baseiam-se na análise do Complexo Principal de Histocompatibilidade12 (MHC) no cromossomo 6,
buscando-se a combinação doador-receptor (Atividade 07 – MHC). Os médicos usam uma agulha
especial para aspirar a medula óssea dos ossos pélvicos, cuja quantidade é proporcional ao tamanho
do receptor. A medula é filtrada e colocada em uma bolsa de transfusão pela qual será transferida para
as veias do receptor, de forma semelhante a uma transfusão de sangue. Este tipo de administração, no
entanto, é utilizado se a fonte de CT for da medula óssea ou do sangue. O doador geralmente
permanece no hospital entre 12 a 24 horas, até a recuperação da anestesia e da dor no local das
punções. As CT colhidas da medula óssea podem ser congeladas e estocadas para utilização
posterior; de fato a medula óssea pode ser congelada por anos e permanecer adequada para o
transplante de CT.
Assim, o transplante de CT hematopoéticas multipotentes, geralmente derivadas da medula
óssea, do sangue periférico ou do sangue do cordão umbilical é um procedimento médico nas áreas de
hematologia e oncologia, na maioria das vezes realizada por pessoas com doenças da medula óssea,
sangue, ou certos tipos de câncer.
Os avanços na tecnologia de obtenção e manipulação das CT hematopoéticas, bem como a
maior compreensão da histocompatibilidade, o aprimoramento do condicionamento do paciente, por
químio ou radioterapia e melhorias na terapia de suporte, tem contribuído com os resultados positivos
do transplante.
O Brasil apresenta anualmente, cerca de 2.500 indicações novas para transplante de medula
óssea, das quais, cerca de 60% não encontram um doador com laços de parentesco e compatibilidade
genética na família13. Devido às dificuldades de se encontrar doadores de medula óssea, buscam-se
12
É uma grande região genômica ou família de genes encontrada na maioria dos vertebrados. É a região mais densa de
genes do genoma dos mamíferos e possui importante papel no sistema imune, auto-imunidade e no sucesso reprodutivo.
As proteínas codificadas pelo MHC são expressas na superfície das células de todos animais vertebrados, e apresenta
antígenos próprios para um tipo de leucócito chamado célula T que tem a capacidade de matar ou co-ordenar a morte de
patógenos, células infectadas ou com função prejudicada.
13
Fonte REVISTA VEJA - ed. 2.188, ANO 43 – Ed. ABRIL - 27/10/2010 – Página Einstein.
fontes alternativas de CT Hematopoéticas, notadamente o sangue periférico e o sangue do cordão
umbilical e placentário.
Entretanto, a crescente demanda por estas CT, levou a criação de bancos de sangue do
cordão umbilical e placentário (SCUP); e, no Brasil, foi criado, em 2004 a rede BrasilCord, a qual
estabelece uma rede nacional de bancos de SCUP com o objetivo de aumentar as chances de
localização de doadores e ampliar o número de bancos de SCUP no país.
Assim, o SCUP, contendo CT hematopoéticas, que antes era geralmente descartado, agora
vem sendo utilizado em modelos terapêuticos onde é indicado o transplante de medula óssea.
2d. Uso de CT hematopoiéticas
Por possuir diversos benefícios, as CT hematopoéticas já estão sendo utilizadas em terapias
no tratamento de diversas doenças neoplásicas, como: leucemia mielóide aguda e crônica; leucemia
linfoblastica aguda, síndromes mielodisplásticas; doenças mieloproliferativas, linfoma de Hodgkin e não
Hodgkins, leucemia linfocítica crônica, mieloma múltiplo, leucemia mielóide crônica juvenil,
neuroplastoma, carcinoma renal, câncer de ovário, tumores de células germinativas, cânceres da
medula óssea; e também em outras doenças como: anormalidades herdadas das hemácias; distúrbios
proliferativos das células sanguíneas; esclerose múltipla, lúpus, anemia aplástica grave, anemia de
Fanconi, talassemia maior, anemia falciforme, erros inatos do metabolismo, distúrbios do sistema
imune herdados, imunodeficiência combinada grave, hemoglobinúria paroxística noturna.
O potencial terapêutico destas CT fica evidenciado quando pesquisadores injetaram 2 x 105 CT
hematopoéticas, em modelo experimental de infarto agudo do miocárdio. A análise microscópica com
imunohistoquímica da região infartada identificou 53% de cardiomiócitos, 44% de células endoteliais e
49% de células musculares lisas, como provenientes das CT injetadas. A avaliação da função
ventricular revelou um ganho médio de 30% em relação aos animais controle.
No Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas, em São Paulo, pesquisadores
injetaram em áreas isquêmicas do coração de 10 pacientes 13 x 107 CT hematopoéticas, sendo
verificada uma reversão da isquemia nessas áreas e melhora contrátil do coração.
3. Considerações Finais
Diante deste quadro, o mundo acorda para o poder do advento de novos métodos, novas
técnicas e do avanço da biotecnologia, estando em debate a questão ciências versus ética. Poucos
assuntos na ciência biomédica capturaram a imaginação da comunidade científica e do público em
geral como tem sido o uso de CT adultas e embrionárias, pois estas pesquisas alardeiam a
possibilidade de cura para inúmeras doenças, a partir de terapias que possibilitem o reparo de tecidos
danificados.
A chance de poder substituir células com atrofia ou até as que foram perdidas inteiramente
durante uma lesão, alimenta a esperança de milhares de pessoas. A grande atenção que a terapia
celular recebe explica-se porque as moléstias, que são alvos potenciais desses tratamentos,
constituem as principais causas de morte e de morbidade das sociedades modernas, como as doenças
cardíacas, o diabetes melito, o câncer, a esclerose, a distrofia muscular, as lesões medulares, as
doenças neurodegenerativas, o Alzheimer, o Parkinson, doenças malignas hematológicas, entre outras.
Aceitas pelas entidades religiosas e objeto de constantes pesquisas pela medicina preventiva,
as CT hematopoéticas, encontradas na medula óssea, no sangue do cordão umbilical e placentário e
no sangue periférico, têm sido largamente utilizadas como alternativa no transplante de medula óssea
para o tratamento de diversas doenças, devido ao fato de serem obtidas com relativa facilidade,
podendo ainda ser estocadas para utilização posterior. Logo, as CT adultas hematopoéticas trazem em
seu âmago a esperança de vida e de saúde.
“A ciência não terá jamais TODAS AS RESPOSTAS, pois nem sabemos ainda TODAS AS
PERGUNTAS” (GLEISER, 2003).
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ATIVIDADE 01 – DIVISÃO E DIFERENCIAÇÃO DAS CT HEMATOPOÉTICA
Objetivo:
- Verificar a característica das CT no que tange a capacidade de divisão mitótica, formando
duas células filhas, onde uma permanece CT (auto-renovação) e outra se diferencia em tipos celulares
especializados.
Materiais:
- Lápis de cores diversas.
Método:
- Reproduzir o modelo e colorir as regiões das células: 1= núcleo e 2= citoplasma, usar as
cores de sua preferência para os diferentes tipos celulares.
Identificar os tipos celulares, sendo:
3= CT hematopoética;
4= Célula-filha, que se auto-renova mantendo-se indiferenciada, ou seja, como CT
hematopoética;
5= Célula-filha, que se diferencia nos diferentes tipos de células sanguíneas;
6= Linfócito, célula sanguínea diferenciada, pequena com núcleo volumoso ocupando quase
todo o volume do citoplasma
7= Monócito, célula sanguínea diferenciada, grande com núcleo reniforme;
8= Neutrófilo, célula sanguínea diferenciada com um núcleo trilobado;
9= Eosinófilo, célula sanguínea diferenciada com um núcleo bilobado e citoplasma com
granulações, normalmente avermelhadas (pintar) devido a técnica de coloração;
10= Basófilo, célula sanguínea diferenciada com um núcleo bilobado e citoplasma com
granulações (maiores que nos eosinófilos), que normalmente encobrem o núcleo e apresentam
coloração roxa (pintar) devido a técnica de coloração;
11= Eritrócitos ou hemácias, célula sanguínea anucleada que perdeu o núcleo e grande parte
das organelas citoplasmáticas durante o processo de diferenciação;
12= Plaquetas, são fragmentos celulares de uma célula sanguínea diferenciada, o
megacariócito (não mostrado).
Obs.: O professor pode também reproduzir e ampliar o modelo, solicitando que os alunos os
transfira para cartolinas de cores diversas, fazendo as devidas identificações. Posteriormente, cada
aluno, ou grupo de alunos, passa a representar uma das células do modelo, enfatizando sua
morfologia, função e importância para a sobrevivência do organismo multicelular. Neste caso, as
células podem ser fixadas com fita dupla face na roupa dos alunos.
ATIVIDADE 01 – DIVISÃO E DIFERENCIAÇÃO DAS CT HEMATOPOÉTICAS (continuação)
6
1
2
Mitose
4
7
5
3
8
9
10
11
12
ATIVIDADE 02 – CÉLULAS-TRONCO: RELIGIÃ0 VERSUS CIÊNCIA
Objetivo:
- Identificar os diferentes tipos de CT. Reconhecer qual delas causa polêmica na comunidade
científica e religiosa.
Material:
- Leitura e discussão dos textos.
Texto 1 - O que diz a religião?
“Para a religião, representada por diversos segmentos, a pessoa começa a existir no momento
da fecundação, ou da fertilização do ovócito, que se transforma em célula ovo ou zigoto. A partir daí, na
visão dos que seguem a ética cristã, já existe uma pessoa, que não pode ser manipulada, pois deve ter
sua individualidade respeitada. Produzir embriões, que na verdade já são pessoas, para escolher
apenas um e descartar os demais, matando-os, destruindo-os ou congelando-os é uma ação que
contraria os princípios éticos emanados da palavra de Deus, consubstanciada na Bíblia Sagrada. A
igreja tem posição firme não só contra a utilização de embriões para pesquisas, como contra a própria
fertilização in vitro, técnicas de clonagem terapêutica e, evidentemente, contra a clonagem humana.
Para a igreja é inadmissível eliminar um ser humano para aproveitar-se de seu corpo ou parte
dele, mesmo que a finalidade seja em procurar a cura para doenças. Contudo, a igreja vê com bons
olhos as pesquisas com CT adultas e ainda assim, com algumas ressalvas, o que deixam desanimados
todos os centros de pesquisa de CT existentes no país” (AGNELO, 2005).
Texto 2 - O que diz a ciência?
“Para a ciência, de forma geral, o embrião não é uma pessoa, é um agrupamento de células
(blastocistos), que por não ser até o quinto dia, diferenciadas e por não terem desenvolvido o sistema
nervoso, não é uma pessoa. Os cientistas também não querem produzir embriões para pesquisa. O
que se quer é utilizar, com a devida autorização dos genitores, as células de embriões congelados, a
mais de três anos, que se encontra em clínicas de fertilização; uma vez que eles já existem e serão
fatalmente descartados.
As CT que se encontram no embrião, 30 a 40, são fáceis de encontrar, retirar, multiplicar-se em
laboratório e com possibilidades de se transformarem em qualquer um dos cerca de 250 tipos celulares
do corpo humano. Enquanto as CT existentes nos tecidos diferenciados (adultos) são difíceis de serem
encontradas, de se multiplicarem e diferenciarem” (RASKIN, 2005).
Texto 3 - O que diz o Art. 5˚ da Lei n˚ 11.105, Lei de Biossegurança?
“Art. 5o - É permitida, para fins de pesquisa e terapia, a utilização de células-tronco
embrionárias obtidas de embriões humanos produzidos por fertilização in vitro e não utilizados no
respectivo procedimento, atendidas as seguintes condições:
I – sejam embriões inviáveis; ou
II – sejam embriões congelados há 3 (três) anos ou mais, na data da publicação desta
Lei, ou que, já congelados na data da publicação desta Lei, depois de completarem 3 (três)
anos, contados a partir da data de congelamento.
§ 1o Em qualquer caso, é necessário o consentimento dos genitores.
§ 2o Instituições de pesquisa e serviços de saúde que realizem pesquisa ou terapia com
células-tronco embrionárias humanas deverão submeter seus projetos à apreciação e
aprovação dos respectivos comitês de ética em pesquisa.
§ 3o É vedada a comercialização do material biológico a que se refere este artigo e sua
prática implica o crime tipificado no art. 15 da Lei no 9.434, de 4 de fevereiro de 1997.”
Método: Separar os alunos em grupos:
- grupo 1 - (cientistas) os que são favoráveis à liberação do embrião (blastocisto) para
pesquisa,
- grupo 2 - (religiosos) os contrário e
- grupo 3 - (indecisos), ponderar as opiniões, destacando prós e contras.
ATIVIDADE 03 – CÉLULAS-TRONCO (CT): EMBRIÃO E ADULTO
Objetivo:
- Identificar com setas, os locais do corpo humano adulto e embrião onde se localizam as CT.
Material:
- Lápis de cores diversas.
Método:
- Reproduzir os modelos abaixo.
- No modelo 1 - fase inicial do desenvolvimento embrionário humano, mostrando: 1= célula ovo
ou zigoto, 1º dia apos a fecundação; 2= mórula, 4º dia, fase com 8 células, que são totipotentes14; 3=
blastocisto, 5º dia, fase com cerca de 100 células, utilizadas como fonte de CT pluripotentes. Pintar
núcleo e citoplasma celular.
- No modelo 2 - corpo humano adulto, Identifique os locais onde podem ser encontradas as CT
adultas, desenhe e identifique os órgãos (nomeie, pinte e coloque no devido lugar). Utilizar a mesma
cor do órgão para pintar a célula.
Modelo 1
1
2
3
14
Células-tronco totipotentes ou embrionárias - São as células-tronco capazes de se diferenciar em qualquer tecido do
organismo humano. Correspondem às células resultantes das primeiras divisões celulares, após a fecundação. Encontramse nos embriões.
Células-tronco pluripotentes ou multipotentes - São as células-tronco que conseguem se diferenciar em quase todos os
tecidos humanos, exceto a placenta e os anexos embrionários.Como as anteriores, encontram-se apenas nos embriões.
Células-tronco oligopotentes - São as células-tronco capazes de diferenciar-se em poucos tecidos. São encontradas em
diversos tecidos, como no trato intestinal, por exemplo.
Células-tronco unipotentes - São as células-tronco que apenas conseguem diferenciar-se em um único tecido, ou seja, o
tecido a que pertencem. Em linhas gerais, podemos dizer que, quanto mais primitiva na linha de desenvolvimento
embrionário, maior é o potencial de diferenciação de uma célula-tronco. As células-tronco funcionam como verdadeiros
"curingas" no organismo, porque teriam a função de ajudar no reparo de uma lesão em qualquer tecido. As células-tronco
da medula óssea, especialmente, têm uma
função importante: regenerar o sangue, porque as células sanguíneas se renovam constantemente.
ATIVIDADE 03 – CT: EMBRIÃO, FETO E ADULTO (Continuação)
Modelo 2
OBS: As CT em tecidos de adultos são encontradas, por exemplo, no cérebro, na pele, no coração, nos
olhos, nos dentes, no intestino, no músculo, na gordura e no sangue. Construa os órgãos
correspondentes, pinte-os e coloque em seu devido lugar
ATIVIDADE 04 – OSSO: MEDULA ÓSSEA VERMELHA
Objetivo:
- Identificar no osso maduro a localização da medula óssea vermelha.
- Identificar os constituintes de um osso longo.
Materiais:
- Lápis de cores variadas, incluindo a vermelha.
Método:
- Reproduzir cópias do osso longo.
Identificar os constituintes macroscópicos do osso e pintar com cores variadas:
1 - Cartilagem epifisária;
2 - Osso esponjoso;
3 - Osso Compacto;
4 - Medula óssea vermelha na cavidade medular.
Identificar os componentes microscópicos na medula óssea vermelha e pintar com cores variadas, de
preferência as usadas na atividade 01:
5. CT hematopoética;
6. Linfócito;
7. Monócito;
8. Neutrófilo;
9. Eosinófilo;
10. Basófilo;
11. Eritrócito;
12. Megacariócito;
13. Células gordurosas.
ATIVIDADE 04 – OSSO: MEDULA ÓSSEA VERMELHA (Continuação)
3
1
2
4
10
11
7
9
11
10
12
13
6
8
6
9
.
7
5
9
ATIVIDADE 05 – MEDULA ÓSSEA VERMELHA NOS OSSOS DE ADULTOS
Objetivo:
- Reconhecer a localização anatômica de diferentes ossos do esqueleto humano adulto, onde
são produzidas medula óssea vermelha.
- Reconhecer o local da punção para retirada da medula (Fig. 1).
Materiais:
- Lápis de cor vermelha.
Método:
- Reproduzir o modelo de esqueleto.
- Identificar no modelo de esqueleto humano os ossos que apresentam medula óssea vermelha
e pintar de vermelho.
Obs.: Identificação dos ossos do esqueleto:
- Vista Anterior. 1= crânio; 2= Coluna Vertebral; 3= Esterno; 4= Costelas; 5= Clavícula; 6=
Escápula; 7= Úmero; 8= Rádio; 9= Ulna; 10= Ossos do Carpo; 11= Ossos do Metacarpo; 12=
Falanges; 13= Osso do Quadril; 14= Fêmur; 15= Patela; 16= Tíbia; 17= Fíbula; 18= Ossos do Tarso;
19= Ossos do Metacarpo; 20= Falanges.
- Vista Posterior. 1= crânio; 2= Coluna Vertebral; 3= Costelas; 4= Clavícula; 5= Escápula; 6=
Úmero; 7= Rádio; 8= Ulna; 9= Ossos do Carpo; 10= Ossos do Metacarpo; 11= Falanges; 12= Osso do
Quadril; 13= Fêmur; 14= Tíbia; 15= Fíbula; 16= Ossos do Tarso.
Fig. 01- Punção no osso ilíaco.
ATIVIDADE 05 – MEDULA ÓSSEA VERMELHA NOS OSSOS DE ADULTOS (Continuação)
Vista Anterior
Vista Posterior
Fonte: MIRANDA NETO, M. H.; CHOPARD, R. P.; et al. Anatomia humana: aprendizagem dinâmica.
Maringá, PR: Clichetec, 2006. 83 a 98p.
ATIVIDADE 06 – TRANSPLANTE AUTÓLOGO E ALOGÊNICO
Objetivo:
- Verificar as etapas do transplante autólogo.
\Materiais:
- Modelo abaixo.
Método:
- Descrever os eventos principais que ocorrem em cada etapa do transplante autólogo abaixo
esquematizado (utilize o texto como referência).
ATIVIDADE 07 – COMPLEXO DE HISTOCOMPATIBILIDADE PRINCIPAL (MHC)
Objetivo:
- Compreender a atuação do MHC e a importância de seu conhecimento do transplante.
Materiais:
- Texto
Método:
- Ler atentamente o texto e responder as perguntas do questionário.
Complexo de Histocompatibilidade Principal
fonte: http://mmspf.msdonline.com.br/pacientes/manual_merck/secao_16/cap_167.html
Assim como a mente humana permite que um indivíduo desenvolva um conceito do eu
intelectual, o sistema imune provê um conceito do eu biológico. A função do sistema imune é defender
o corpo contra invasores. Os micróbios (germes ou microrganismos), as células cancerosas e os
tecidos ou órgãos transplantados são interpretados pelo sistema imune como algo contra o qual o
corpo deve ser defendido. Embora o sistema imune seja complexo, a sua estratégia básica é simples:
reconhecer o inimigo, mobilizar forças e atacar.
Para determinar se um tecido ou órgão transplantado (por exemplo, transplante de medula
óssea ou de rim) será aceito pelo receptor é necessário verificar a histocompatibilidade, que
literalmente significa tecido compatível, que é determinada pelas moléculas do complexo de
histocompatibilidade principal (MHC, major histocompatibility complex). O MHC resulta da expressão de
um conjunto de genes localizados no cromossomo 6 (figura 01). A análise do MHC é realizada em
testes laboratoriais específicos, a partir de amostras de sangue do doador e receptor, chamados de
exames de histocompatibilidade. A probabilidade de um indivíduo encontrar um doador ideal entre
irmãos (mesmo pai e mesma mãe) é de 25%. A probabilidade entre o paciente e o pai ou a mãe é
inferior a 5%. Devido à grande miscigenação de raça no Brasil, a probabilidade do encontro de um
doador em bancos de medula estima-se que seja 1/300.000 em doadores brasileiros, e esse número é
muito inferior nos bancos de medula óssea internacionais.
O MHC é formado por um grupo de moléculas na superfície das células eucarióticas, ou seja,
na membrana plasmática, que auxilia o organismo a diferenciar o que lhe é próprio do que não o é.
Estas moléculas são exclusivas de cada indivíduo. Qualquer célula que apresenta moléculas idênticas
do MHC é ignorada; qualquer célula que apresenta moléculas diferentes do MHC é rejeitada.
Existem dois tipos de molécula do MHC (também denominadas antígenos leucocitários
humanos ou HLA): classe I e classe II. As moléculas MHC classe I estão presentes em todas as células
do corpo, exceto nos eritrócitos. As moléculas do MHC classe II estão presentes apenas sobre as
superfícies dos macrófagos, dos linfócitos B e dos linfócitos T que foram estimulados por um antígeno.
As moléculas do MHC das classes I e II de um indivíduo são únicas. Embora gêmeos idênticos
possuam moléculas do MHC idênticas, a probabilidade de gêmeos não idênticos possuírem moléculas
idênticas é baixa (1 para 4) e extraordinariamente baixa entre os indivíduos não irmãos.
As células do sistema imune aprendem a diferenciar o que é próprio do organismo do que o
que não o é no timo. Quando o sistema imune começa a desenvolver-se no feto, células-tronco migram
para o timo, onde se dividem até converter-se em linfócitos T. Durante o desenvolvimento do timo,
qualquer linfócito T que reaja frente às moléculas do MHC do timo é eliminado. A qualquer linfócito T
que tolere o MHC do timo e aprenda a cooperar com células que apresentam moléculas exclusivas do
MHC do corpo é permitida a maturação e a sua saída do timo.
O resultado é que os linfócitos T maduros toleram as células próprias do corpo e podem
cooperar com outras células do organismo quando solicitadas para defendê-lo. Se os linfócitos T não
se tornarem tolerantes às moléculas do MHC, eles podem atacar o corpo. No entanto, algumas vezes,
os linfócitos T perdem a capacidade de diferenciar o que é próprio do corpo do que não o é,
acarretando doenças auto-imunes como o lúpus eritematoso sistêmico ou a esclerose múltipla.
Fig. 01- Cromossomo 6 e as regiões onde se faz a verificação de compatibilidade. Fonte da imagem:
http://www.abrale.org.br/doencas/transplante/index.php
ATIVIDADE 07 – COMPLEXO DE HISTOCOMPATIBILIDADE PRINCIPAL (MHC) (Continuação)
1) Quais as principais funções dos linfócitos T?
2) Explique como os linfócitos T reconhecem uma célula infectada.
3) Explique como pode vir a ocorrer rejeição?
4) Cite quais são os tipos de transplantes e assinale quais apresentam maiores
chances de sobrevivência.
5) Qual a localização do locus MHC, quais as classes de proteínas expressas por ele
e onde tais proteínas são expressas?
6) Em que células são expressos os produtos dos genes de classe I e I do MHC?
7) Qual a probabilidade de se encontrar doadores compatíveis para determinados
tipos de enxertos?
8) O que significa MHC?
9) Como se determina o índice de compatibilidade no organismo humano?
10) Qual é a função específica do sistema imune?
11) De que forma e onde o organismo reconhece células estranhas?
12) O que são doenças auto-imunes?
ATIVIDADE 08 – TESTE DE APROVEITAMENTO
01) As pesquisas realizadas com células-tronco permitiram explorar uma via alternativa para melhorar
os tecidos ou órgãos danificados.
a) falso
b) verdadeiro
02) As novas terapias baseadas em células-tronco (ou em reposição celular) constituem uma nova
metodologia denominada medicina regenerativa ou reparativa.
a) falso
b) verdadeiro
03) O ser humano é formado à partir de uma célula única, resultante da fusão de um espermatozoide e
de um óvulo. Logo após a fusão a célula resultante começa a se dividir, até desenvolver-se em um ser
humano completo. A célula inicial se divide em duas, estas se dividem em quatro, as quatro se dividem
em oito e assim sucessivamente. Pelo menos até a fase de oito células, cada uma delas é capaz de se
desenvolver em um ser humano completo. Estas células são chamadas de pluripotentes.
a) falso
b) verdadeiro
04) Aproximadamente 72 horas após a fecundação, as divisões celulares dão origem a cerca de 100
células e seu conjunto é denominado blastocisto.
a) falso
b) verdadeiro
05) As células internas do blastocisto originam centenas de tecidos que compõem o organismo humano
e são, por essa razão, denominadas:
a) Células totipotentes
b) Células pluripotentes
c) Células unipotentes
d) Células oligopotentes
06) Nos portadores de doenças genéticas não é possível usar as células-tronco do próprio indivíduo,
porque:
a) Pode ocorrer rejeição aguda
b) Todas as suas células tem o mesmo defeito genético
c) Não se consegue doador compatível
07) As células-tronco com o maior potencial de uso em pesquisas em terapêutica são as células-tronco:
a) Totipotentes e oligopotentes
b) Totipotentes e unipotentes
c) Pluripotentes e unipotentes
d) Totipotentes e pluripotentes
08) Devido às dificuldades de encontrar doadores de medula óssea, buscam-se fontes alternativas de
CT Hematopoéticas, notadamente no sangue de cordão umbilical e placentário e no sangue periférico.
a) falso
b) verdadeiro
ATIVIDADE 09 – CAÇA PALAVRAS COM TERMOS SOBRE CÉLULAS-TRONCO
NIVEL MÉDIO
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BLASTOCISTO
CORDÃO UMBILICAL
CÉLULAS-TRONCO
EMBRIONÁRIAS
EMBRIÃO
ERITRÓCITOS
FERTILIZAÇÃO
HEMATOPOÉTICAS
IN VITRO
ISQUEMIA
LEUCÓCITOS
LINFOMAS
LÚDICO
MEDULA ÓSSEA VERMELHA
MHC - (complexo principal de histocompatibidade)
MIELOMA
PARKINSON
PLASTICIDADE
SCUP - (sangue do cordão umbilical e placentário)
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TECIDO CONJUNTIVO
TECIDOS
TOTIPOTENTE
TRANSPLANTE ALOGÊNICO
TRANSPLANTE AUTÓLOGO
ZIGOTO
ATIVIDADE 10 – CAÇA PALAVRAS SOBRE CÉLULAS-TRONCO
NÍVEL FÁCIL
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ANEMIA
APLASICA
APOPTOSE
BLASTOCISTO
CELULASTRONCO
FERTILIZA
HEMACIAS
HEMATOPOETICA
INVITRO
LEUCEMIA
LEUCOCITOS
MALIGNA
MORULA
MUSCULOS
OVOCITO
PARKINSON
PLASTICIDADE
RELIGIÃO
SANGUE
TOTIPOTENTE
ZIGOTO
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ATIVIDADE 11 – CAÇA PALAVRAS – DOENÇAS QUE PODEM SER CURADAS COM O USO DE CT
NÍVEL DIFICIL
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ADRENOLEUCODISTROFIA
AMILOIDOSE
ANEMIAAPLASTICAGRAVE
ANEMIADEFALCONI
ANEMIAFALCIFORME
APLASIADEMEDULAOSSEA
ASDAMEDULAESPINAL
CANCERDEOVARIO
DIABETESMELITO
DOENCASMIELOPROLIFERATIVAS
ERROSINATOSDOMETABOLISMO
ESCLEROSEMULTIPLA
HEMOGLOBINURIA
IMUNODEFICIENCIACOMBINADAGRAVE
INFARTODEMIOCARDIO
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LEUCEMIALINFOCÍTICA
LEUCEMIAMIELOIDE
LINFOMAHODGKIN
LINFOMAS
MALDEALZHEIMER
MALDEPARKINSON
MIELODISPLASIA
MIELOMAMULTIPLO
NEUROBLASTOMA
SINDROMEMIELODISPLASTICAS
TALASSEMIAMAIOR
TUMORESDECELULASGERMINATIVAS
ATIVIDADE 12 – PALAVRAS CRUZADAS COM TERMOS DE CELULAS-TRONCO
NÍVEL MÉDIO
HORIZONTAL
02 - Esperança de cura para inúmeras doenças
03 - Estágio inicial do desenvolvimento embrionário, formado entre o 4˚ e 5˚ dia após a fecundação
05 -Transplante de CT da medula óssea de outra pessoa
09- Câncer que se desenvolve na medula óssea, devido ao crescimento descontrolado de células
plasmáticas
12 - Forma didática de aprender brincando
13 - Doença neurológica que afeta o movimento da pessoa devido à degeneração de células nervosas
15 - Doença progressiva que acomete preferencialmente pessoas idosas
17 - Um dos 4 tipos básicos de tecidos do corpo
20 - Transplante de Células-tronco da medula óssea do próprio paciente
22 - Capacidade de uma única célula-tronco,se dividir e produzir todos as células diferenciadas no
organismo.
24 - Técnica de fertilização realizada em laboratório
26 - Os glóbulos vermelhos do sangue
VERTICAL
01 - Tecido altamente vascularizado, fonte de CT Hematopoética
04 - Células responsáveis pela defesa do nosso organismo contra agentes patogênicos
06 - Tipo de Células-tronco que podem transformar-se em qualquer tecido do corpo
07- Técnica de reprodução medicamente assistida
08 - Sangue do cordão umbilical e placentário
10 - Tipo de Células-Tronco encontrada na medula óssea
11 - Capacidade que as células tronco tem de transformar-se em outros tecidos
14 - Resultado da fecundação
16 - Complexo principal de histocompatibilidade
18 - Morte celular programada
19 - Produto das primeiras modificações do ovo fecundado
20 - Diminuição dos níveis de hemoglobina na circulação
21 - Formados por um agrupamento de células
23 - Fonte rica de Células-tronco hematopoética
25 - Tipo de doenças neoplásicas do sistema linfóide.
27 - Interrupção súbita do fluxo de sangue nas artérias
ATIVIDADE 13 – CAÇA PALAVRAS SOBRE CÉLULAS-TRONCO
NÍVEL MÉDIO
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ALZHEIMER
ANEMIA
APLASICA
APOPTOSE
BLASTOCISTO
CELULASTRONCO
ETICA
FERTILIZACAO
HEMACIAS
HEMATOPOETICA
INVITRO
LEUCEMIA
LEUCOCITOS
MORULA
MUSCULOS
OVOCITO
PARKINSON
PLASTICIDADE
RELIGIAO
SANGUE
TOTIPOTENTE
ZIGOTO
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ATIVIDADE 14 - PALAVRAS CRUZADAS SOBRE CÉLULAS-TRONCO
NÍVEL MÉDIO
HORIZONTAL
2. Doença progressiva que acomete preferencialmente pessoas idosas
7. Fonte de células-tronco hematopoéticas
9. Classificação máxima das CT
11. Estágio inicial do desenvolvimento embrionário
12. Tem por função promover a coagulação sanguínea
15. Diminuição dos níveis de hemoglobina na circulação
17. Técnica de reprodução assistida
18. Doença reumática comum em idosos
19. CT produzida na medula óssea
20. Transporta oxigênio para todos os tecidos
22. Doença neurológica que afeta o movimento da pessoa devido à degeneração de células nervosas
VERTICAL
1. Morte celular programada
3. CT que consegue diferenciar-se em quase todos os tecidos
4. Narrativa de caráter lendária - inverdades que podem atrapalhar uma
pesquisa
5. Método de obtenção de embriões
6. Esperança de cura para uma infinidade de doenças
8. Órgão exclusivo do sexo masculino
10. Conjunto de valores sociais e culturais de um povo
13. Um dos processos da divisão celular
14. Técnica que permite visualizar e analisar órgão e organismos vivos
16. Cultura praticada por toda a humanidade - opõe-se à ciência ma pesquisa de CT embrionárias
21. Tipo de CT que possibilita cura para inúmeras doenças