NeuroregeneraçãO Cristiano Cota Bandeira

Sistemas Neurais de Células – Tronco
Cristiano Cota Bandeira
Sistema de Liberação Controlada de Farmacos
Dezembro de 2011
Prof: Maria Esperanza Cortes Segura
Universidade Federal De Minas Gerais
Departamento de Química
Mestrado em Inovação Biofarmacêutica

Sumário
INTRODUÇÃO
NSCS IN VIVO E IN VITRO
IN VITRO PROLIFERAÇÃO DO NSCs DE LONGA
DURAÇÃO
MECANISMOS DE ESTABILIZAÇÃO DOS
SISTEMAS NSCS
CONCLUSÕES E DIREÇÕES FUTURAS
PATENTES RELACIONADAS

INTRODUÇÃO
As células-tronco multipotentes têm a capacidade de
gerar um número limitado de células especializadas.
São responsáveis também pela constante renovação
celular que ocorre em nossos órgãos.
Células-tronco neurais (NSC) são populações
multipotentes auto-regenerativas presentes no sistema
nervoso de mamíferos
Nature Reviews Neuroscience 11, 176-187 (March 2010)

INTRODUÇÃO
Durante 20 anos têm se tentado estabelecer bases para
fatores de crescimento tumoral principalmente para
expansão de corpos flutuantes e condições aderentes
Melhor compreenção da biologia e propriedades
moleculares dos sistemas de células tronco neurais.
Determinar as melhores condições in vitro
Padronizar protocolos mais estáveis
Proliferação clonal
Pontos centrais para o
desenvolvimento de
células tronco neurais

INTRODUÇÃO
Meios sintéticos in vitro
Permitissem uma boa expansão de culturas de células NSCs
(tendo características operacionais caracterizadas por auto-
regenação e diferenciação multipotencial)
Relevancia fisiológica desses modelos de células NSC para os
estudos desses precursores neurais durante o
desenvolvimento do SNC ainda é objeto de debate
Outros estudos monstram
que a possível exposição de
alguns fatores de crscimento
podem desregular a
identidade territorial e o
potencial de diferenciação
de percursores neurais
Diversos estudos indicam
fatores antigênicos e
propriedades biológicas
do meio se mantem até
em passagens mais
longas

OBJETIVOS
Comparar as propriedades funcionais de células tronco
neurais cultivadas in vitro com as presentes in vivo.
Rever os ensaios desenvolvidos para o seu isolamento e
expansão.
Discutir descobertas recentes que indicam que meios de NSCs
podem não representarem com precisão os meios in vivo,
devido as alterações genéticas das células e de seu estado
epigenético

NSCs in vitro e in vivo
Durante o desenvolvimento cerebral, programas pré-
definidos dão lugar no tempo-spaço a diferentes
tipos de células–tronco neurais, tornando a definição
de suas propriedades desafiador.
Embora já se tenha uma melhor compreensão das
características moleculares das NSCs e células
progenitoras, tais resultados estão longe de estarem
definidos

Principais 4 tipos de células-troco neurais (NSC) ou
células progenitoras podem ser distinguidas no
célebro:
–PROGENITORAS NEUROEPTELIAIS (NEPs)
–CENTRAL DA GLIA (RG)
–PROGENITORAS BASAIS (BPs)
–PROGENITORAS ADULTAS

A neurogênese em mamíferos começa com a indução de
neuroectoderma, que forma a placa neural que por sua vez
gera o tubo neural.
Essas estruturas são constituidas por uma camada de células
progenitoras neuroepiteliais que são provavelmente complexas
e de populações celulares heterogêneas
Os processos tecnológicos de culturas de células permitiram
que os pesquisadores induzissem a neuralização de ratos e
células tumorais embrionárias humanas in vitro

Principais características das NSCs in vivo e in vitro:
In vivo, presença de um nicho rigoroso que controla a atividade de células
tumorais, ja in vitro, os NSCs podem se dividir e diferenciar na ausência de um
nicho.
Existe predomínio de divisão assimétrica in vivo e em vitro pode-se realizar de
forma simétrica e assimétrica.
Linhagens in vivo evoluem através etapas de desenvolvimento. In vitro, tal
evolução temporal é parcialmente dividida durante células-tronco embrionárias
e neuralizada nos processos.
Populações de células NSCs necessitam de regiões específicas durante o
desenvolvimento cerebral.
NSCs in vitro geram varios subtipos neurais diferenciados. In vitro NSCs de
longa duração podem dar origem a uma limitada classe de progenitoras.
Autenticidade funcional fenotípica são adquiridos in vivo. Apenas uma
maturação funcional parcial pode ser obtida in vitro

IN VITRO PROLIFERAÇÃO DO
NSCs DE LONGA DURAÇÃO

IN VITRO PROLIFERAÇÃO DO NSCs DE LONGA DURAÇÃO
Isolamento das Nscs de sua nicho natural e a sua purificação e
expansão foram problemáticas, tal como os fatores e contactos
celular necessária para manter estas células no seu estado
fisiológico são ainda desentendidos.
EGF e FGF2 foram autores-chave na identificação das
condições de cultura celular que sustentaram a prolongada
divisão celular de células com propriedades NSC.
revisão das estratégias desenvolvidas para NSC de
isolamento e expansão, e também comparar o seu poder em
termos de eficiência e manutenção a longo prazo de células
“genuinamente" moleculares e com propriedades biológicas.

Neuroesferas:
São agregados celulares que crescem em suspensão na
presença de fatores de crescimento, como FGF-2 (ﬁbroblast
growth factor-2) e EGF (epidermal growth factor).
Tais células podem diferenciar-se nos três tipos celulares do
SNC: neurônios, astrócitos e oligodendrócitos.
Cada neuroesfera é derivada de uma única célula-tronco que,
por divisão assimétrica, dá origem à outra célula-tronco e a um
progenitor mais comprometido com uma linhagem especíﬁ ca.

J Bras Neurocirurg 16(1), 13-19, 2005

As Neuroesferas se mostram multipotentes, embora o
potencial neurogênico versos glicogênico diminua
progressivamente in vitro durante as suas passagens
Diversos modelos de diferenciação neuronal baseados em
remoção de mitógenos, exposição a soros fetais bovinos e/ou
a substratos específicos e citocinas tem sido desenvolvidos,
mas nenhum deles gera células com expresões de β3-tubulin
acima de 20%
Isso sugere que o sistema neuroesfera não é particularmente
eficaz em termos de competência neurogênica, mas pode ser
útil para gerar grande número de neurônios in vitro por meio
de separação de células ou manipulação genética.

Mecanismos para Estabilização
dos sistemas NSC

Mecanismos para Estabilização dos sistemas NSC
Critérios para definir a estabilização dos Sistemas NSC:
Eficiencia de propagação
Clonalidade
Estabilidade do Cariótipo após um excesso de Proliferação
Retenção de neuropotencial

Conclusões e Direções Futuras

Conhecimentos sobre linhagens progenitoras neurais e suas
propriedades durante o desenvolvimento tem sido
revolucionárias tendo em vista a capacidade de isolar e
espandir NSCs in vitro.
As Relações entre a verdadeira identidade e a potencial
linhagem entres os diversos tipos de percursores celulares
ainda estão sendo investigadas.
No entanto, em ambientes in vitro é necessário resultar
perturbações das estruturas tridimensionais do tecido, perda
de células de contactos, modificação do ambiente
extracelular, cascatas de sinalização intracelular
eventualmente alteram as propriedades biológicas e
moleculares responsáveis para a aquisição de células-tronco.

Dado que a biologia das NSCs tem enorme potencial
terapeutico, será fundamental ser capaz de manipular as
suas propriedades e incorporar programas particulares de
desenvolvimento in vitro.
Um planejamento cuidadoso e experimentação animais
extensas serão necessárias antes dos estudos clínicos com
Nscs e mesmo assim estes ensaios deve ser realizada em
sintonia com as outros terapias tradicionais que visam
melhorar a degeneração e promover neuroproteção.
Embora os NSC atuais não são sistemas perfeitos, a
homogeneidade de proliferação, é a próxima fase para a
rodada de descobertas.

BUSCA DE PATENTES
Palavras chave:
•Neurosferas
•Células-tronco neurais
•Neural stem cells
•Neurosphere system
Sites de busca:
INPI: http://www.inpi.gov.br/
EPO: http://www.epo.org/
WIPO: http://www.wipo.int/portal/index.html.en

BUSCA DE PATENTES

NeuroregeneraçãO Cristiano Cota Bandeira

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (19)

Similar to NeuroregeneraçãO Cristiano Cota Bandeira

Similar to NeuroregeneraçãO Cristiano Cota Bandeira (20)

More from Cristiano Cota Bandeira

More from Cristiano Cota Bandeira (6)

NeuroregeneraçãO Cristiano Cota Bandeira

Editor's Notes