Indução embrionária - células tronco

Indução embrionária - células tronco

Enquanto cresce o embrião deve manter o padrão genético nas novas células que vão se formando. Esse papel é executado pelo DNA, mas como fazer para que a partir do zigoto, todos os bilhões de células sigam "o caminho e as instruções necessárias, com velocidade e precisão desejáveis?"

No embrião, os "comandos" seguem uma "sequência previamente programada". Os genes não funcionam todos ao mesmo tempo! Enquanto um conjunto deles está ativo na codificação do processo de desenvolvimento, outros tantos genes permanecem "dormentes", até "o momento de serem ligados". Por exemplo, o olho do embrião só se forma depois de aparecer o tubo nervoso; este só aparece depois da formação das três camadas germinativas (ectoderme, mesoderme, endoderme) que, por sua vez, só se diferenciam depois da formação de um tubo digestivo primitivo!

Ao fim do desenvolvimento embrionário humano, todas as células do embrião contêm os mesmos 46 cromossomos que estavam no zigoto inicial, com as mesmas informações acerca do todo o organismo. Se a informação genética é idêntica em todas as células que foram formadas por mitose, por que estas são tão diferentes?

No início da década de 1930, diversos experimentos foram realizados para verificação da importância do núcleo no papel da diferenciação celular.

Os resultados indicam categoricamente que os genes controlam a atividade do citoplasma, definindo os "rumos da diferenciação celular. Porém, como todas as células vão se formando através das mitoses, devemos admitir que núcleos com carga genética igual podem funcionar de formas diferentes, se estimulados convenientemente.

Assim, apesar de todos os genes estarem presentes em todos os núcleos das células do embrião, nem todos os genes funcionam ao mesmo tempo.

Algum "fator exterior ao núcleo" deve ser capaz de "ligar" ou "desligar" determinados genes, em cada tipo de célula!

Experimentos com embriões demonstraram que certos grupos de células, numa determinada fase, influenciam o desenvolvimento e a diferenciação de outros grupos. Esse fenômeno é chamado indução embrionária. É muito provável que as células da região indutora produzam substâncias que se difundem até a região induzida, estimulando-a a se diferenciar de um certo modo (seguindo um certo destino). Assim, de forma coerente, substâncias feitas por certas células poderiam estimular o funcionamento do núcleo de outras células vizinhas ("despertando genes que estavam dormentes"), que passariam a se diferenciar e, por sua vez, poderiam induzir o desenvolvimento de um terceiro grupo celular.

Por exemplo:

Acompanhe um processo de indução embrionária bem conhecido:

  • logo nos primeiros estágios do desenvolvimento, já se diferenciam três camadas celulares: a ectoderme, externa, a mesoderme e a endoderme, respectivamente, intermediária e interna.
  • Logo abaixo da ectoderme dorsal forma-se o tubo neural, que formará mais tarde o sistema nervoso do animal (cérebro, medula, etc.). O tubo neural induz a ectoderme que o recobre a se transformar em partes do futuro olho. Os olhos se originam de duas expansões do tubo neural. Cada uma das expansões cresce, tomando, por fim, a forma de uma taça (cálice óptico), que originará mais tarde a parte profunda do globo ocular.
  • O cristalino se forma a partir da ectoderme que se invagina por indução do cálice óptico.
  • Uma vez formado, o cristalino induz a ectoderme a se transformar em córnea transparente.
  • Ocorre, então, no embrião, uma série de eventos em cadeia que levam à diferenciação. O tubo neural, que havia sido induzido pela mesoderme, induz a formação do cristalino; este, por sua vez, induz a formação da córnea.
  • Experimentos acoplados a esses mostraram que a indução embrionária se realiza por intermédio de substâncias químicas que passam da região indutora à induzida; assim, quando, antes da formação do cristalino, se coloca um pedaço de celofane entre o cálice óptico e a ectoderme, a estrutura não se forma.

Pesquisas com células Tronco

Células tronco são células não especializadas e com capacidade de autorreplicação por meio da divisão celular, podendo gerar uma cópia idêntica de si.

Tais células são encontradas em embriões, no cordão umbilical e em tecidos adultos, como a medula óssea, o fígado, o sangue, a placenta e o trato intestinal.

As células tronco têm o potencial de originar outros tipos de células e de diferenciar-se em vários tecidos.  São células com grande capacidade de transformação celular: independentemente de seu tecido de origem, podem gerar células-filhas mais especializadas, dando origem a diferentes tecidos no organismo.

Pesquisas estão sendo feitas para que as células tronco se especializem: para que possam ser utilizadas para curar diversas doenças, como o câncer, o diabetes e o Mal de Alzheimer e de Parkinson, e para recuperar órgãos lesionados.  As células tronco poderão ser usadas para tratar infartos e derrames cerebrais e para repor tecidos perdidos ou queimados. A utilização das células tronco elimina o risco de rejeição imunológica, caso o doador seja também o receptor. Em caso de doenças genéticas, o doador não pode ser o próprio receptor, pois todas as suas células têm o mesmo defeito genético.

O uso de células tronco embrionárias ainda é um assunto polêmico. O motivo disso é que são usados embriões humanos.  No Brasil, foi passada uma lei que autoriza o uso de embriões humanos desde que seja seguido um regulamento que limita o uso a embriões remanescentes de tratamentos de fertilidade. Estes só podem ser utilizados se estiverem congelados a três ou mais anos.

Sumário

- Indução embrionária
- Pesquisas com células Tronco
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