14.068 – Células endoteliais podem produzir grandes quantidades de células-tronco adultas


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Um salto para tornar amplamente disponível a terapia com células-tronco, pesquisadores do Instituto Ansary Stem Cell da Weill Cornell Medical College descobriram que as células endoteliais, os blocos de construção mais básicos do sistema vascular, produzem fatores de crescimento que podem produzir grandes quantidades de células-tronco adultas e sua progênie ao longo de semanas. Até agora, as culturas de células-tronco adultas morreriam em quatro ou cinco dias, apesar dos melhores esforços para cultivá-las.
“Esta é uma pesquisa inovadora com potencial aplicação para regeneração de órgãos e inibição do crescimento de células cancerígenas”, disse o Dr. Antonio M. Gotto Jr., o Stephen e Suzanne Weiss Dean do Weill Cornell Medical College e Provost for Medical Affairs da Cornell University. “Somos gratos a Shahla e Hushang Ansary por terem fundado este Instituto e a Iniciativa Tri-Institucional de Células-Tronco da Fundação Starr para apoio contínuo.”
Esta nova descoberta estabelece o conceito inovador de que os vasos sanguíneos não são apenas condutos passivos para a entrega de oxigênio e nutrientes, mas também são programados para manter e proliferar células-tronco e suas formas maduras em órgãos adultos. Usando uma nova abordagem para aproveitar o potencial das células endoteliais “co-cultivando-as” com células-tronco, os pesquisadores descobriram os meios para fabricar um suprimento ilimitado de células-tronco relacionadas com o sangue que podem eventualmente garantir que qualquer pessoa que precise de um transplante de medula óssea pode conseguir um.
O modelo de células vasculares estabelecido neste estudo também poderia ser usado para cultivar abundantes células-tronco funcionais de outros órgãos, como cérebro, coração, pele e pulmões. Um artigo detalhando essas descobertas aparece na edição de 5 de março da revista Cell Stem Cell.
Em órgãos adultos, existem poucas células-tronco que surgem naturalmente, portanto, usá-las para a regeneração de órgãos é impraticável. Até agora, as estratégias para expandir as culturas de células-tronco adultas, que invariavelmente usavam fatores de crescimento baseados em animais, soro e células alimentadoras manipuladas geneticamente, foram apenas marginalmente bem-sucedidas. Este estudo, que emprega células endoteliais para propagar células-tronco sem adição de fatores de crescimento e soro, provavelmente irá revolucionar o uso de células-tronco adultas para regeneração de órgãos, bem como decifrar a fisiologia complexa das células-tronco adultas.
“Este estudo terá um grande impacto no tratamento de qualquer distúrbio relacionado ao sangue que requeira um transplante de células-tronco”, diz o autor sênior do estudo, Dr. Shahin Rafii, o professor Arthur B. Belfer em Medicina Genética, co-diretor de o Ansary Stem Cell Institute e um investigador do Instituto Médico Howard Hughes, no Weill Cornell Medical College. Atualmente, as células-tronco derivadas da medula óssea ou do sangue do cordão umbilical são usadas para tratar pacientes que necessitam de transplante de medula óssea. A maioria dos transplantes de células-tronco é bem-sucedida, mas devido à escassez de células da medula óssea e do cordão umbilical geneticamente equiparadas, muitos pacientes não podem se beneficiar do procedimento.
“Nas últimas décadas, fundos substanciais foram gastos para desenvolver plataformas para expandir as culturas de células-tronco adultas, mas esses esforços nunca conseguiram convencer uma célula-tronco adulta a se renovar depois de alguns dias”, continua Dr. Rafii. . “A maioria das células-tronco, mesmo na presença de múltiplos fatores de crescimento, soro e suporte de células estromais não-endoteliais genéricas, morre após alguns dias. Agora, empregando nossas co-culturas de células-tronco endoteliais, podemos propagar um feto adulto de boa-fé células na ausência de fatores externos e soro além de 21 dias com um índice de expansão de mais de 400 vezes”.
Se esta estratégia de expansão de células-tronco vasculares continuar a ser validada, os médicos poderiam usar qualquer fonte de células-tronco hematopoiéticas (produtoras de sangue), propagá-las exponencialmente e depositar as células para transplante em pacientes.
De fato, o estudo demonstra como essa nova plataforma de células vasculares ou “nicho vascular” pode se auto-renovar células-tronco adultas hematopoiéticas por semanas, in vitro e in vivo, co-cultivando-as em um leito de células endoteliais. Os pesquisadores escolheram as células endoteliais porque estão em contato próximo com as células-tronco do sangue, e trabalhos anteriores do laboratório de Rafii demonstraram que as células endoteliais produzem novos fatores de crescimento ativos para células-tronco. No entanto, a manutenção das células endoteliais é incômoda e, se não forem “alimentadas” substâncias específicas, como fatores de crescimento conhecidos como “fatores angiogênicos”, elas morrem imediatamente. Para contornar este problema, Os pesquisadores manipularam geneticamente as células endoteliais para permanecer em um estado de sobrevivência a longo prazo, inserindo um gene recentemente descoberto clonado de adenovírus, que não promove a transformação oncogênica das células humanas. Esta descoberta anterior, usando um único gene para colocar as células endoteliais em um estado de “animação suspensa” de longa duração sem prejudicar sua capacidade de produzir vasos sanguíneos, também foi descoberta no laboratório do Dr. Rafii e publicada na revista Proceedings of National Academy Sciences. 2008.

Células endoteliais podem gerar células-tronco e sua progênie diferenciada
Neste estudo, os pesquisadores também descobriram que as células endoteliais não só poderiam expandir as células-tronco, mas também instruir as células-tronco a gerar progênies maduras diferenciadas que poderiam formar células imunes, plaquetas e glóbulos vermelhos e brancos, que constituem o sangue funcional.
“Nós somos o primeiro grupo a demonstrar que as células endoteliais elaboram um repertório de fatores de crescimento ativos de células-tronco que não apenas estimulam a expansão das células-tronco, mas também orquestram a diferenciação dessas células em sua progênie madura”, diz o Dr. Jason Butler. investigador sênior no Weill Cornell Medical College e primeiro autor do estudo. “Por exemplo, descobrimos que a expressão de fatores ativos específicos de células-tronco, nomeadamente os ligantes Notch, pelas células endoteliais que revestem a parede dos vasos sanguíneos em atividade, promovem a proliferação das células-tronco formadoras de sangue. A inibição desses fatores específicos as células endoteliais resultaram na falha da regeneração das células-tronco formadoras de sangue, sugerindo que as células endoteliais são diretamente, através da expressão de citocinas ativas de células-tronco,
Além disso, descrevendo este conceito inovador, em um artigo de alto impacto publicado na edição de janeiro de 2010 da Nature Reviews Cancer, Drs. Rafii e Butler, e o Dr. Hideki Kobayashi, que também é co-autor do estudo atual, elaboraram fatores de crescimento específicos produzidos por células endoteliais que promovem o crescimento de células tumorais além de células-tronco.
O desenvolvimento da tecnologia de células vasculares que suporta o crescimento duradouro de células-tronco também permitirá aos cientistas gerar fontes abundantes de células-tronco funcionais e malignas para estudos genéticos e básicos. Este estudo também resolveu uma controvérsia de longa data na qual vários grupos afirmaram que as células formadoras de osso (osteoblastos) apóiam exclusivamente a expansão de células-tronco formadoras de sangue. “No entanto, usando uma abordagem de imagem molecular altamente sofisticada, mostramos que a regeneração de células-tronco formadoras de sangue na medula óssea está em íntimo contato com os vasos sanguíneos, indicando que as células endoteliais são o regulador predominante da repopulação de células-tronco na medula óssea adulta”. “, afirma o Dr. Daniel Nolan, um cientista sênior no laboratório do Dr. Rafii e co-autor do novo estudo.
Uma outra preocupação importante abordada neste estudo foi se a expansão forçada das células-tronco durante um longo período de tempo induziria mutações cancerígenas nas células-tronco. No entanto, os autores deste estudo mostram que, mesmo após um ano, não houve indicação de formação de tumor, como as leucemias, quando as células-tronco expandidas foram transplantadas de volta para camundongos. Isso sugere que as células endoteliais fornecem um meio que prolifera as células-tronco sem criar risco de câncer.
O avanço atual representa a culminação de muitos anos de trabalho do Dr. Rafii e seu laboratório, incluindo suas pesquisas na conversão de células-tronco espermatogoniais de ratos adultos em células endoteliais (Nature, setembro de 2007) e na obtenção de células endoteliais copiosas e estáveis ​​de tronco embrionário humano. (Nature Biotechnology, 17 de janeiro de 2010).
A capacidade de gerar muitas células endoteliais estáveis ​​a partir de células-tronco embrionárias humanas leva a novas oportunidades de pesquisa, de acordo com o Dr. Zev Rosenwaks, co-autor do estudo e diretor e médico-chefe do Ronald O. Perelman e Claudia Cohen Centro de Medicina Reprodutiva, bem como o diretor da Unidade de Derivação Tri-Institucional de Células-Tronco na Weill Cornell Medical College.
Dr. Rosenwaks diz: “A geração de células endoteliais derivadas de células-tronco embrionárias doentes que estão sendo propagadas em nossa Unidade de Derivação abrirá novas vias de pesquisa para espionar molecularmente a comunicação entre células vasculares e células-tronco. Essa linha inovadora de investigação – – determinar como as células vasculares humanas normais e anormais induzem a formação de órgãos durante o desenvolvimento dos embriões e como a disfunção das células endoteliais resulta em defeitos de desenvolvimento – lançará as bases para novas plataformas de regeneração de órgãos terapêuticos. ”
Dr. Rafii vê ainda mais oportunidades. “A identificação de fatores de crescimento ainda não reconhecidos produzidos por endotélio humano derivado de células embrionárias e células endoteliais adultas que suportam a expansão e diferenciação de células-tronco estabelecerá uma nova arena na biologia de células-tronco. Poderemos ativar seletivamente células endoteliais não apenas para induzir regeneração de órgãos, mas também para inibir especificamente a produção de fatores derivados de células endoteliais, a fim de bloquear o crescimento de tumores.Nossos resultados são os primeiros passos em direção a tais objetivos e destacam o potencial das células vasculares para gerar células-tronco suficientes para órgãos terapêuticos regeneração, alvejamento de tumor e aplicações de terapia gênica “, conclui o Dr. Rafii.

Fonte: Nature

13.884 – Pesquisas Sobre Regeneração de Órgãos Através de Chip


https://www.youtube.com/watch?v=tMQ51Kj2tS0

 

Foram feitos testes em ratos e porcos, e resultado foi positivo. Um roedor que estava com uma lesão no sistema circulatório foi submetido ao tratamento e depois de uma semana os vasos sanguíneos já estavam ativados; a partir da segunda semana sua perna estava 100% curada.
O funcionamento do chip se dá através de uma descarga elétrica. Assim, o dispositivo faz uma reprogramação celular, gerando qualquer tipo de célula que o paciente necessite.
Os criadores afirmam que humanidade deverá imaginar a pele como uma terra fértil, na qual será possível fazer nascer qualquer coisa que se queira.
A aceitação biológica das novas células é espontânea, pois são criadas com os mesmos códigos genéticos dos indivíduos. Sua eficiência oscila entre 95% e 98%. Os testes com humanos já começaram.
O tratamento é de curto prazo, muito simples e os resultados obtidos até agora são efetivos. Essa novidade deixará a medicina ainda mais completa.

12.563 -Células Tronco – Cientistas criam algoritmo que pode ajudar na regeneração de membros e órgãos humanos


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A regeneração de órgãos e membros parece ser uma realidade muito próxima, de acordo com um grupo internacional de pesquisadores, que desenvolveu um novo algoritmo que pode, em breve, ajudar a reprogramar células-tronco para regenerar qualquer tipo de tecido e célula no corpo humano.
O modelo do código, criado em computador, é chamado de Mogrify, e foi projetado com a finalidade de tornar o processo de criação de células-tronco pluripotentes muito mais rápido e fácil do que nunca.
Uma célula-tronco pluripotente tem o potencial de se tornar qualquer tipo de célula especializada no corpo, como por exemplo, tecido do olho, célula neural ou até mesmo células para construir um coração. Em teoria, o processo abriria a possibilidade para os médicos reconstruírem órgãos e regenerarem qualquer parte do corpo humano, algo que atualmente é impossível.
A descoberta surgiu a partir da ideia do pesquisador japonês Shinya Yamanaka, que foi o primeiro “reprogramador” de células, por assim dizer. O trabalho de Yamanaka, que lhe rendeu um Prêmio Nobel, ocorreu em 2007 e envolveu diversas tentativas de acertos e erros em testes de laboratório. O procedimento que ele criou, segundo os cientistas, não foi muito fácil de reproduzir.
No entanto, o Mogrify visa computar o maior número possível de tipos de células existentes no corpo humano e calcular o conjunto de células que são necessárias para reconstruir um órgão. Segundo um dos membros da equipe, Owen Rackhan, da Faculdade de Medicina Duke- NUS, em Cingapura: “O Mogrify age como uma espécie de ‘atlas mundial’ para as células, e nos permite mapear novos territórios e convertê-los nas células regenerativas necessárias”, disse ele a ScienceAlert. “Uma das primeiras aplicações clínicas que esperamos alcançar com esta abordagem inovadora seria de reprogramar células defeituosas de pacientes, em células saudáveis, sem as células-tronco pluripotentes sendo induzidas por meios intermediários”, ele se refere ao modelo manual anterior criado por Yamanaka.
O programa Mogrify, hoje, possui um banco de dados de mais de 300 tipos de células e tecidos humanos, com isso ele é capaz de prever qual o melhor conjunto necessário para a conversão de uma célula regenerativa.
Os testes realizados até agora foram eficazes, e estão expandindo rapidamente o conhecimento dos cientistas a respeito de células-tronco pluripotentes. Além disso, o código do programa foi disponibilizado para outros pesquisadores, e deve se tornar mais preciso à medida que mais dados serão adicionados a ele. O trabalho desses cientistas foi publicado pela revista científica Nature Genetics.

12.063 – Genes de répteis podem auxiliar na regeneração de tecidos humanos, acreditam especialistas


Se o homem pudesse escolher uma característica de outra espécie animal, qual seria? A força do tigre, o impulso do rinoceronte ou a velocidade da lebre? Provavelmente, essas seriam algumas opções para aqueles que nunca passaram por uma amputação ou uma doença grave. Para os que já passaram por isso, os cientistas da Universidade do Arizona, nos EUA, propõem a regeneração natural dos tecidos, como fazem certos répteis como o lagarto.
Imaginar um mundo futuro onde as pessoas que perdem um braço, um órgão interno, ou a pele, consigam regenerá-los parece tão radicalmente diferente do presente quanto pensar em um passado sem anestesia e antibióticos, por exemplo. Mas a fórmula genética para essa mudança radical parece que já foi encontrada: especialistas afirmaram que, aplicando as doses certas dos componentes genéticos utilizados pelos lagartos ao reconstituírem sua cauda, será possível fazer tratamentos regenerativos em seres humanos. No laboratório, foram usados métodos de análise molecular para determinar quais genes estão envolvidos no processo de regeneração da cauda do Anolis carolinensis, uma espécie de lagarto cujo genoma foi sequenciado em 2011.
Os autores da pesquisa explicaram que, para reconstituir seu rabo, os lagartos ativam, pelo menos, 326 genes diferentes – entre eles, os mesmos que tornam possível o desenvolvimento dos embriões e da cicatrização de feridas. Esses animais precisam de mais de 60 dias para restaurar uma cauda que seja funcional, mediante o crescimento de novas células sobre tecidos já existentes em determinados lugares desse membro. Através da sequência de todos os genes utilizados durante a regeneração, os cientistas conseguiram revelar o mistério dos lagartos. Assim, empregando os mesmos genes em células humanas, será possível, no futuro, reconstituir cartilagens, músculos e, até, a medula óssea. Essas descobertas podem gerar novas terapias para tratar lesões da medula, reparar defeitos congênitos ou tratar doenças como a artrite.

10.783 – Fisiologia – Odores aceleram regeneração celular


Apesar de ser um dos sentidos humanos mais antigos, o odor foi um dos últimos a ser estudado. Nos últimos dez anos, mais ou menos, cientistas descobriram que os receptores olfativos não estão presentes apenas no nariz, mas estão em todo o corpo, exercendo papel crucial em uma série de funções fisiológicas.
Agora uma equipe de biólogos descobriu que nossa pele está cheia de receptores olfativos.
Não apenas isso: a exposição de um desses receptores a um odor sintético de sândalo, conhecido como Sandalore, desencadeia uma enxurrada de sinais moleculares que parecem induzir à cura de tecidos lesionados.
Numa série de testes, Hanns Hatt, da Universidade Ruhr Bochum, na Alemanha, constatou que a pele se recupera 30% mais rapidamente de abrasões quando há Sandalore presente. Cientistas acham que a descoberta pode levar à criação de produtos contra o envelhecimento da pele e de novos tratamentos para traumas físicos.
A presença de receptores olfativos fora do nariz pode parecer estranha à primeira vista, mas, como observaram Hatt e outros, esses receptores estão entre os sensores químicos mais evolutivamente antigos do corpo, sendo capazes de detectar compostos de inúmeros tipos.
“Se pensamos nos receptores olfativos como detectores químicos especializados, em vez de receptores nasais capazes de detectar odores, então faz muito sentido que eles estejam em outros lugares”, comentou Jennifer Pluznick, professora de fisiologia na Universidade Johns Hopkins em Baltimore. Em 2009, ela descobriu que os receptores olfativos ajudam a controlar a função metabólica e a regular a pressão sanguínea dos rins de camundongos.
Pense nos receptores olfativos como um sistema de fechadura e chave, sendo uma molécula de odor a chave da fechadura do receptor. Apenas certas moléculas se encaixam com certos receptores. Quando a molécula correta aparece e pousa sobre o receptor que corresponde a ela, desencadeia o envio de um sinal nervoso ao cérebro, que nós apreendemos como odor. Mas o mesmo sistema pode cumprir outras funções.
Em um estudo publicado em 2003, Hatt e seus colegas escreveram que receptores olfativos encontrados no interior dos testículos funcionam como uma espécie de sistema químico de orientação que possibilita aos espermatozoides encontrar o caminho até um óvulo não fertilizado.
Desde então, Hatt já identificou receptores olfativos em vários outros órgãos, incluindo fígado, coração, pulmões, cólon e cérebro. Evidências genéticas sugerem que quase todos os órgãos do corpo contêm receptores olfativos.
Em 2009, por exemplo, Hatt e sua equipe informaram que a exposição de receptores olfativos na próstata humana ao beta-ionona, composto odorífero primário presente em violetas e rosas, parece inibir a disseminação de células cancerosas da próstata.
No mesmo ano, a bióloga Grace Pavlath, da Universidade Emory, em Atlanta, publicou um estudo sobre receptores olfativos em músculos esqueléticos. Ela descobriu que, quando os receptores são banhados em Lyral, fragrância sintética com perfume do lírio do vale, ocorre a regeneração do tecido muscular. O bloqueio desses receptores inibe a regeneração muscular, sugerindo que os receptores olfativos são necessários ao complexo sistema de sinalização bioquímica que leva células-tronco a se transformarem em células musculares e a substituírem tecidos lesionados.
Os receptores olfativos são o maior subconjunto de receptores acoplados à proteína G, família de proteínas encontrada na superfície de células que permite às células detectar o que se passa à sua volta. Esses receptores são alvo comum de medicamentos, e esse fato é um indício positivo para o que se poderia descrever como medicina baseada nos cheiros.
Mas, devido à complexidade do sistema olfativo, essa medicina pode estar distante. Os humanos possuem cerca de 350 tipos distintos de receptores olfativos. Até agora, os cientistas encontraram a correspondência de apenas um punhado deles com os compostos químicos que eles detectam. Há pouco conhecimento sobre o que faz a maioria dos receptores.

10.773 – Japoneses fazem primeiro implante de células reprogramadas


Uma equipe de pesquisadores japoneses fez a primeira cirurgia com células-tronco reprogramadas para tratar um transtorno ocular que pode causar cegueira.
A operação usou as células iPS (células-tronco pluripotentes induzidas, na sigla em inglês). Essas células são obtidas a partir de células adultas que são “induzidas”, por manipulação genética, a retornar a um estágio embrionário. A partir daí, os cientistas as estimulam a se diferenciar para formar o tecido desejado, no caso, a retina –por isso são chamadas de pluripotentes.
A paciente é uma mulher de 70 anos, segundo a equipe liderada por Masayo Takahashi, diretora do Instituto Riken.
Ela tem um tipo de degeneração macular ligada à idade, principal causa de cegueira entre pessoas com mais de 55 anos em países industrializados.
Em 2012, o japonês Shinya Yamanaka e o britânico John Gurdon receberam o Nobel de medicina por criar o método que permite reprogramar células adultas em células-tronco.
O uso de células iPS não apresenta problemas éticos importantes, diferentemente do que ocorre com as células-tronco obtidas de embriões humanos, daí a vantagem do método.

9627 – Como a estrela-do-mar se regenera?


Tal espécie, que não é peixe, invade com frequência bancos de ostras, causando considerável destruição. Algumas estrelas foram partidas em 2, para evitar o problema; em pouco tempo, porém, a área tinha o dobro de estrelas. Motivo: regeneração.

Regeneração é a capacidade dos tecidos, órgãos ou mesmo organismos se renovarem ou ainda de se recomporem após danos físicos consideráveis. Deve-se à capacidade das células não afetadas de se multiplicarem e, em acordo com a necessidade, de se diferenciarem, a fim de recompor a parte lesionada.
A capacidade de regeneração tecidual depende do tipo de célula, tecido ou órgão afetados pela injúria. Depende da capacidade de multiplicação da célula, e se as células envolvidas são lábeis, estáveis ou perenes.
O epitélio (pele) se regenera rápida e facilmente quando destruído. Células hepáticas (fígado) e tecido ósseo têm alto poder de regeneração. As células do músculo liso são capazes de regenerar em resposta a fatores quimiotáticos (que atraem outras células) e mitogênicos (que promovem mitose). Já o músculo estriado é frequentemente classificado como permanente, incapaz de regeneração. Todas as variedades de tecido conjuntivo são capazes de se regenerar, mas em diferentes níveis de capacidade. O tecido nervoso periférico tem baixo poder de regeneração, mas pode se recompor diante de algumas agressões, já no tecido nervoso central os neurônios não podem ser regenerados.
Alguns animais são muito conhecidos pela capacidade de regeneração de seus tecidos, órgãos ou mesmo sistemas. As planárias, os axolotes e a estrela-do-mar são exemplos. A regeneração das caudas das lagartixas constitui também exemplo muito recorrente.
Falha no mecanismo que limita e controla a capacidade e a velocidade de regeneração em tecidos específicos levam geralmente à formação de tumores.

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Estrelas-do-mar
São metazoários que tem um esqueleto interno encrustrado de sais calcários.
No caso específico da estrela do mar, o esqueleto é formado por placas de carbonato de cálcio .
Ainda comum à todos os equinodermos é a disposição raiada ou simétrica do corpo, o que as vezes se verifica também nos órgãos internos.
Pelos seus tubos circula água salgada.
Penetra pela placa madrepórica (placa calcária porosa existente no disco superior de uma estrela do mar) , em contato com essa placa fica o tubo pétreo, pelo qual a água circula e passa ao tubo anelar, que rodeia o esôfago.
De dentro deste canal aquífero partem cinco canais radiais, que percorrem, dentro do sulco mediano, toda longitude dos braços.
Ao longo de cada canal radial há uma série de outros canais laterais, que terminam em uma expansão cilíndrica contrátil em cuja extremidade há um pequeno disco adesivo.
O aparelho aquífero, assim constituído, promove a locomoção, fixação do animal e apreensão de alimentos.
O movimento dos cílios vibráteis que forram estes cílios determinam a direção do fluxo da água.
São mais comuns as de 5 braços, embora algumas cheguem a ter até 50 braços.
Se alimentam de moluscos, crustácios, esponjas e corais.
Quando um braço de uma estrela quebra, ele se regenera, e do pedaço quebrado forma-se outra estrela. A ciência ainda não consegue explicar e entender como funciona o fenômeno, e o conhecimento de tal mecanismo e reprodução é ainda um sonho da medicina.
Não possui cabeça e nem cauda; seu corpo consiste de duas partes: o disco central com a boca e o ânus; e os braços, que têm carreiras de pequenos pés tubulares capazes de movimentá-la.
As estrelas-do-mar não possuem cérebro, o seu sistema nervoso é ventral e ganglionar.