• Alef G. C.

As decisões mais importantes da sua vida foram tomadas muito antes de você nascer


Viver envolve tomar decisões, definir objetivos e escolher caminhos a serem percorridos. Na biologia não é diferente e, desde que estejamos falando de um mamífero placentário, a decisão mais importante de sua vida já foi tomada há muito tempo. E depois da primeira, inúmeras outras escolhas também aconteceram. Para que seja possível a formação de um indivíduo completo ao nascimento, uma série de transformações celulares devem acontecer durante o desenvolvimento embrionário. E cada vez que uma célula segue uma rota de transformação, ela necessariamente “escolheu” um destino entre várias opções.



Texto de Flavia Barros

Médica Veterinária, Mestre e Doutora em Reprodução Animal pela FMVZ-USP, ensina Biotecnologia Animal, Engenharia Genética e Imunologia no curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia da UTFPR em Dois Vizinhos, PR. Apaixonada por embriões mamíferos, atualmente realiza pesquisa sobre os efeitos ambientais (in vitro e in vivo) no desenvolvimiento embrionário em bovinos.


Viver envolve tomar decisões, definir objetivos e escolher caminhos a serem percorridos. Na biologia não é diferente e, desde que estejamos falando de um mamífero placentário, a decisão mais importante de sua vida já foi tomada há muito tempo. E depois da primeira, inúmeras outras escolhas também aconteceram. Para que seja possível a formação de um indivíduo completo ao nascimento, uma série de transformações celulares devem acontecer durante o desenvolvimento embrionário. E cada vez que uma célula segue uma rota de transformação, ela necessariamente “escolheu” um destino entre várias opções.



Com a fusão do material genético materno e paterno na fecundação, temos a formação de um embrião que é composto por apenas uma célula. O zigoto, como é denominado o embrião neste estágio, tem o potencial para formar todos os tipos de células, tecidos e órgãos no corpo do indivíduo em formação. Além disso, as células que irão formar tecidos extraembrionários, necessários para o estabelecimento e manutenção da gestação, também serão formadas a partir do zigoto. A placenta, por exemplo, é um órgão transitório formado tanto por tecido materno quanto fetal sendo que a parte fetal possui material genético idêntico ao indivíduo em formação. Por dar origem ao embrião propriamente dito e seus anexos embrionários, dizemos então que o zigoto é totipotente, um adjetivo que vem da associação dos termos em latim totus que significa “tudo” e potens para “poder”. Esse potencial para formar tudo não dura para sempre e aos poucos deve ser reduzido progressivamente conforme observamos processos de diferenciação celular acontecendo ao longo do desenvolvimento embrionário.




Diferenciação celular nada mais é do que a mudança morfológica e funcional que uma célula sofre para formar um tecido e, assim, atender às demandas daquele tecido ou órgão. Ou seja, todas as células diferenciadas que estão presentes ao nascimento originaram-se de células mais indiferenciadas. Você já deve ter ouvido falar sobre células-tronco embrionárias. Quando foram isoladas e cultivadas in vitro as primeiras linhagens de células-tronco embrionárias humanas em 1998 por Thomson e colaboradores, estas células foram apresentadas ao mundo como uma grande promessa de terapia na medicina regenerativa. Essa promessa surgiu exatamente por seu amplo potencial de diferenciação. Todas as células em um indivíduo adulto são originadas de um dos três grupos de células embrionárias endoderma, mesoderma ou ectoderma, também conhecidos como folhetos embrionários. As células-tronco embrionárias têm capacidade para formar qualquer tipo celular pertencente a um dos três folhetos, por isso são consideradas pluripotentes. Assim, teoricamente falando, essas células poderiam ser usadas para reparar qualquer tipo de tecido adulto de um indivíduo se oferecidas as condições de diferenciação adequadas.



Apesar do imenso potencial terapêutico, o uso de células- -tronco embrionárias na medicina regenerativa esbarra em questões técnicas importantes justamente sobre o controle da diferenciação celular. Para que essas células possam ser utilizadas de forma segura, toda as etapas de diferenciação celular desde seu estado indiferenciado pluripotente até a célula final diferenciada devem ser conhecidas. Tal conhecimento é necessário para que sejam elaborados protocolos para indução de cada uma dessas modificações e bloqueio de outras rotas de diferenciação celular pertencentes a outros tipos celulares. Se o objetivo de uma determinada terapia celular é a formação de células epiteliais pulmonares que recobrem as vias aéreas, as células-tronco embrionárias cultivadas in vitro devem tomar uma série de decisões corretas em seu processo de diferenciação induzido. Elas devem inicialmente formar uma população que apresente características de endoderma, diferenciando-se então para células que tenham expressão gênica similar à de células da porção anterior do tubo digestivo em desenvolvimento embrionário até formarem células precursoras de epitélio pulmonar. Qualquer desvio ou sinalização incorreta ou insuficiente pode resultar na formação de tipos celulares diferentes. Considerando que o objetivo final de terapias celulares na medicina regenerativa envolve o transplante de células para o paciente, erros deste tipo não apenas oferecem risco de insucesso da terapia, mas podem causar a formação de tumores no paciente se a diferenciação não for totalmente controlada. Hoje já temos vários grupos de pesquisa que buscam elucidar e conhecer todos os detalhes das diferentes vias de diferenciação celular para a aplicação em medicina regenerativa, mas ainda contamos com poucos protocolos avançados já estabelecidos.




Visto que o isolamento de células-tronco embrionárias requer necessariamente a destruição completa do embrião no estágio de blastocisto (em humanos formado em torno de seis dias após a fecundação antes de sua implantação no útero materno), a terapia celular hoje em dia aposta no uso de células-tronco pluripotentes induzidas. Essas células são criadas artificialmente em laboratório a partir de células adultas (não embrionárias) obtidas do paciente. Utilizando um protocolo de reprogramação gênica, essas células diferenciadas “esquecem” todas as decisões que tomaram até então e passam a expressar características de células pluripotentes. A partir daí, o mesmo processo de diferenciação induzida deve ser aplicado para a geração da célula desejada. Entender o porquê de uma determinada célula decidir formar este ou aquele tipo celular durante o desenvolvimento embrionário não se trata mais apenas de saciar a curiosidade acadêmica. O futuro das terapias celulares na medicina regenerativa depende da compreensão de todos os mecanismos presentes no desenvolvimento embrionário.




P.S.: Afinal de contas, qual foi a primeira decisão tomada nessa sequência de diferenciações celulares observadas no desenvolvimento embrionário? Foi aquela em que há separação das células que seguiriam formando o embrião propriamente dito e aquelas que iriam interagir com a parede uterina para implantação e formação da placenta. Ou seja, parte de nós nos acompanhou apenas durante a gestação para garantir que nosso desenvolvimento fosse possível.


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