Biomateriais e Engenharia de Tecidos Artigo1stem Cell

Título :Características biológicas das células-tronco mesenquimais

BIOMATERIAIS E ENGENHARIA DE TECIDOS

LUCIANA DUARTE

2011


CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DAS CÉLULAS- TRONCO MESENQUIMAIS

ISO10993-1 15/OUT/2009


Agência Nacional de Vigilância Sanitária

Gerência-Geral de Tecnologia de Produtos para SaúdeGGTPS

GEMATTecnologia de Materiais de Uso em Saúde

GEQUIPTecnologia em Equipamentos

GEVIT Produtos de Diagnóstico In Vitro


PRODUTOS PARA SAÚDE

Resolução RDC nº. 185, de 22/10/2001

PRODUTO MÉDICO - produto para a saúde, tal como equipamento, aparelho, material ou sistema de uso ou aplicação médica, odontológica ou laboratorial, destinado à prevenção, diagnóstico, tratamento, reabilitação ou anticoncepção e que não utiliza meio farmacológico, imunológico ou metabólico para realizar sua principal função em seres humanos, podendo entretanto ser auxiliado em suas funções por tais meios.


PRODUTOS PARA SAÚDE


LEGISLAÇÕES APLICÁVEIS

Lei nº. 6.360, de 23/09/1976 - Dispõe sobre a vigilância sanitária a que ficam sujeitos os medicamentos, as drogas, os insumos farmacêuticos e correlatos, cosméticos, saneantes e outros produtos, e dá outras providências

Decreto nº. 79.094, de 05/01/1977 - Regulamenta a Lei no 6.360, de 23 de setembro de 1976, que submete ao sistema de vigilância sanitária os medicamentos, insumos farmacêuticos, drogas, correlatos, cosméticos, produtos de higiene, saneantes e outros.


LEGISLAÇÕES APLICÁVEIS

Resolução RDC nº. 185, de 22/10/2001 - Dispõe sobre o registro de produtos médicos na Agência Nacional de Vigilância Sanitária – ANVISA

Resolução RDC nº. 260, de 23/09/2002 – Regula os produtos para saúde

Resolução RDC nº. 97/00 - Define e caracteriza o termo "grupo de produtos" e suas aplicações

Resoluções Específicas – Ex.: DIU (Portaria DIMED 06/1984), Preservativos (RDC 03/2002), Derivados ruminantes (RDC 305/2002 e RDC 68/2003)


CLASSIFICAÇÃO DE RISCO DE MATERIAIS

DE USO EM SAÚDE (RDC 185/01)

CLASSE I – RISCO BAIXO CLASSE II – RISCO MÉDIO CLASSE III – RISCO ALTO CLASSE IV – RISCO MUITO ALTO


PRINCIPAIS ENSAIOS E ESTUDOS PRÉ- CLÍNICOS Irritação / corrosão dérmica e de mucosas Sensibilização Dérmica e de Mucosas Implantes em Tecidos ou ósseos ( 105 dias) Pirogênio ( endotoxinas ) “ in vitro” e “ in vivo” Reatividade Biológica e Intra cutânea Toxicidade aguda e aguda sistêmica Toxicidade crônica Dl-50 Oral e dermal Hemocompatibilidade Hemólise Genotoxicidade Citotoxicidade


NATUREZA DE CONTATO

DISPOSITIVO DE SUPERFÍCIE

PELE

MUCOSAS

SUPERFICIE CORROMPIDA


DISPOSITIVO INTRODUZIDO COM COMUNICAÇÃO EXTERNA COMUNICAÇÃO EXTERNA

INDIRETO COM O SANGUE

TECIDO, OSSO OU DENTE

INTERNO A CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA


DISPOSITIVO DE IMPLANTE

IMPLANTE

TECIDO OSSEO

SANGUE

CARDIOVASCULAR


Caracterização dos artigos médiosTEMPO DE CONTATO

A- LIMITADO MENOS DE 24HS

B - PROLONGADO 24HS ATÉ 30 DIAS

C – PERMANENTE MAIS DE 30 DIAS


Características biológicas das células-tronco mesenquimais

Biological characteristics of mesenchymal stem cells

Autores : Sergio P. Bydlowski, Adriana A. Debes, Luciana M. F. Maselli,Felipe L. Janz. Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP) – São Paulo-SP

Recebido: 20/04/2009 Aceito: 22/04/2009 Rev. Bras. Hematol. Hemoter. 2009;31(Supl. 1):25-35

Revisão,serão abordados as principais características das células-tronco mesenquimais ,marcadores moleculares e de membrana, as características de divisão e de diferenciação, a heterogeneidade e as aplicações clínicas potenciais.


CONCEITO CÉLULAS TRONCO Células-tronco são células indiferenciadas Apresentam uma série de características que as tornam

candidatas à utilização terapêutica. As principais características são a capacidade de

autorrenovação e de se diferenciarem em diversos tipos celulares.

Acreditam que tenham papel regenerativo em casos de lesãoou injúria. Medula óssea foi a mais estudada, como fonte tanto de

células-tronco hematopoéticas quanto de células-tronco mesenquimais


INTRODUÇÃO

Células-tronco são células indiferenciadas As principais características das células-

tronco são: sua capacidade de autorrenovação,mantendo seu estado indiferenciado, reposição ativa de população de maneira constante nos tecidos; capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares


Células estromais mesenquimais multipotentes(MSC s) Grupo de células clonogênicas, presentes

no estroma da medula óssea, capazes de diferenciação em várias linhagens de células do tipo mesodérmico e, possivelmente, em outros tipos celulares não mesodérmicos, como células neurais ou hepatócitos.


Células estromais mesenquimais multipotentes(MSC s) Julius Clonheim, em 1867- FIBROBLASTOS –

REPARO DE COLÁGENO

Fornecem o suporte do estroma para o crescimento e diferenciação de células-tronco hematopoéticas e para a hematopoese

0,01% a 0,0001% das células nucleadas Morfologia semelhante ao fibroblasto.


Células estromais mesenquimais multipotentes(MSC s) Friedenstein ( Rússia), descobriu que as

MSCs aderem a placas de cultura,assemelham a fibroblastos “in vitro”, e formam colônias / UNIDADES FORMADORAS DE FIBROBLASTO

CAPLAN: Foi o primeiro a chamá-las de Stem Cell


Células-tronco mesenquimais X

Células-tronco embrionárias

uma capacidade de diferenciação mais limitada

facilidade de isolamento destas células sua capacidade de propagação em

cultura não serem imunogênicas, podendoteoricamente em transplantes alogênicos


Alogênico quando o doador e receptor são pessoas diferentes. O doador deve ser compatível (a partir da tipagem do antígeno de histocompatibilidade = HLA) ao receptor, podendo ser consangüíneo (geralmente irmãos) ou não

consangüíneos (através de bancos de medula)


Uma boa MSC !!!!

Célula mononuclear com aderência seletiva

Expressão de marcadores de superfície Diferenciar em osso, gordura e cartilagem


Marcadores de MSC

CD105,CD73 e CD90 estejam presentes, CD34, CD45, CD14, CD11b, CD79 , ou

CD19 e HLA-DR não sejam expressos em mais de 95% das células em cultura.


Uma boa MSC !!!! Estudo é feito pela exclusão de marcadores!

CD45 (marcador de todas as células hematopoéticas), CD34(um marcador de célula-tronco hematopoética primitiva) CD11b (um marcador de célula imune) e glicoforina-A (marcador

de linhagem eritróide). Não expressam as moléculas coestimulatórias CD80, CD86 e

CD40, ou as moléculas de adesão CD31 (PECAM-1, expresso em células endoteliais e hematopoéticas), CD18 (LCAMB), CD56 (NCAM-1)

Expressam níveis variáveis de CD105 (endoglina- FIBROBLASTO), CD73 (ecto-5'-nucleotidase- PROLIFERAÇÃO CELULAR), CD90 estejam presentes


Stro-1- MARCADOR DE MSC

Negativa para STRO 1- enzima secretada por fibroblastos 1:10

Positiva STRO 1 + CD 106 1:3

Tenho um sistema de exclusão geral , porém a inclusão é diferenciada


Características das MSCs in vitro

ISOLAMENTO:Gradiente de densidade para obtenção de células mononucleares

CULTIVO: soro fetal + aderência ao plástico Trocas de cultura – as células hematopoéticas

são removidas, heterogenicidade , fração que se autorrenova = MSC fibroblastóides fusiforme


MULTIPLICAÇÃO

DOADOR PLAQUEAMENTO 03 SEMANAS

12 A 15 PLAQUEAMENTOS

MULTIPOTENCIALIDADE

CÉLULAS DE ADULTOS


Diferenciação das MSCs

Interação célula-célula Divisão celular Regulação gênica- EUCROMATINA,

Histona acetil transferase ( acetilação) e histina-desacetilase ( remove acetila) , metilação ( inibe a expressão)


INDUTORES DE DIFERENCIAÇÃO CELULAR DE MSC

TGF-β( apoptose) TGF = Fator de Crescimento de Transformação PDGF = Fator de Crescimento Derivado de Plaquetas e seu receptor EGF = Fator de Crescimento Epidérmico e seu receptor, IGF = Fator de Crescimento Tipo Insulina I e II VEGF = Fator de Crescimento Endotelial Venoso bFGF= Fator de crescimento básico para fibroblastos


TRANSCRIÇÃO

MAPK e Smads fatores de transcrição Colágeno/cartilagem BFGF ou Wnt osteogênico / neural VEGF diferenciação endotelial Dexametasona, isobutil-metilxantina, insulina indometacina,

adipogênico expressam PPAR- γ2

Meios com baixa dimetil-sulfóxido (DMSO) neurônios 5-azacitidina, anfotericina B e hidrocortisona mioblastos


MODELO DE REGULAÇÃO DIFERENCIAÇÃO CELULAR CÉLULAS TRONCO : transcrição sem alteração fenotípica

CÉLULAS COMPROMETIDAS: estímulos específicos, divisão assimétrica


Células semelhantes às MSCs

Medula óssea = varia com a idade adulto (tecido adiposo, pericitos, pele –

incluindo a derme – trabéculas ósseas, periósteo, dente decidual, cartilagem articular, membrana sinovial, fluido sinovial, músculo esquelético)

feto (líquido amniótico, placenta, fígado, baço, timo,pulmão).


INCI:Rh - Oligopeptide-1

EfeitoAnti-envelhecimento / Anti-rugas / Cicatrização

AplicaçãoCuidados com a pele / cuidado do corpo Reduzir e prevenir linhas e rugas ativamente gerar novas células da pele - Melhorar o tom de pele que cheia de vitalidade e energia - Nutrir a pele que aparece mais suave, mais brilhante e recupera seu aspecto jovial - Elimine as cicatrizes no rosto, formando novas células da pele


Figura 1 - A neovascularização miocárdica dependente de STRO-1bright resulta na melhoria integral dos parâmetros da função miocárdica. Injeção de células 0,2x106 e 1x106 STRO-1bright resultou em melhoria dependente da dose, da fração de ejeção e encurtamento fracionário em duas a seis semanas, como medido pela ecocardiografia feita e analisada por um técnico cego para o tratamento, comparativamente a animais tratados com solução salina (p < 0,01) e animais tratados com células mononucleares (p < 0,01) de medula óssea fresca, privada de STRO-1.CMN-MO = células mononucleares de medula óssea; FE = fração de ejeção; EF = encurtamento fracionário; IAM = infarto do miocárdio.


INDEFINIÇÕES

Todas as etapas do processonecessitam ainda ser definidas:1. material utilizado (doador, tecido original, procedimentos de coleta, deenriquecimento do meio, de separação); 2-processamento da cultura (densidade celular, número de passagens, meio

de cultura); aparelhos para cultura (qual o melhor sistema fechado;3- utilização de métodos analíticos para detecção de compostos ativos

indesejáveis e impurezas); 4-controle de qualidade (condições de elegibilidade do doador, padrõespara o fenótipo e potencial funcional, determinação da segurançamicrobiológica; 5-verificação da ausência de transformação durante o processo de cultura)

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