Célula-tronco neural, célula amplamente indiferenciada originada no sistema nervoso central. As células-tronco neurais (NSCs) têm o potencial de dar origem a células descendentes que crescem e se diferenciam em neurônios e células gliais (células não-neuronais que isolam os neurônios e aumentam a velocidade na qual os neurônios enviam sinais).
célula-tronco: células-tronco neurais
A pesquisa mostrou que também existem células-tronco no cérebro. Nos mamíferos, poucos neurônios são formados após o nascimento, mas alguns neurônios
Durante anos, pensou-se que o cérebro fosse um sistema fechado e fixo. Até o renomado neuroanatomista espanhol Santiago Ramón y Cajal, que ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia em 1906 por estabelecer o neurônio como a célula fundamental do cérebro, desconhecia os mecanismos da neurogênese (a formação do tecido nervoso) durante sua extraordinária carreira.. Houve apenas algumas descobertas, principalmente em ratos, pássaros e primatas, na segunda metade do século XX, que sugeriam a capacidade regenerativa das células cerebrais. Durante esse período, os cientistas assumiram que, uma vez que o cérebro foi danificado ou começou a se deteriorar, ele não conseguiu regenerar novas células da maneira que outros tipos de células, como o fígado e as células da pele, são capazes de se regenerar. A geração de novas células cerebrais no cérebro adulto era considerada impossível, uma vez que uma nova célula nunca poderia se integrar completamente ao sistema complexo existente do cérebro. Somente em 1998 as NSCs foram descobertas em seres humanos, encontradas pela primeira vez em uma região do cérebro chamada hipocampo, conhecida por ser fundamental na formação de memórias. Mais tarde, também se constatou que as NSCs eram ativas nas lâmpadas olfativas (uma área que processa o cheiro) e inativas e inativas no septo (uma área que processa emoções), no estriado (uma área que processa os movimentos) e na medula espinhal.
Atualmente, os cientistas estão investigando produtos farmacêuticos que poderiam ativar NSCs adormecidos, caso as áreas onde os neurônios estão localizados sejam danificadas. Outras vias de pesquisa buscam descobrir maneiras de transplantar NSCs em áreas danificadas e convencê-las a migrar pelas áreas danificadas. Outros pesquisadores de células-tronco ainda procuram células-tronco de outras fontes (isto é, embriões) e influenciam essas células a se desenvolverem em neurônios ou células da glia. As mais controversas dessas células-tronco são aquelas obtidas de embriões humanos, que devem ser destruídas para obter as células. Os cientistas conseguiram criar células-tronco pluripotentes induzidas reprogramando células somáticas adultas (células do corpo, excluindo espermatozóides e óvulos) através da introdução de certos genes reguladores. No entanto, a geração de células reprogramadas requer o uso de um retrovírus e, portanto, essas células têm o potencial de introduzir vírus nocivos que causam câncer nos pacientes. As células-tronco embrionárias (ESCs) possuem um potencial incrível, pois são capazes de se transformar em qualquer tipo de célula encontrada no corpo humano, mas são necessárias mais pesquisas para desenvolver melhores métodos de isolamento e geração de ESCs.
A recuperação do AVC é uma área de pesquisa em que muito se descobriu sobre a promessa e as complexidades da terapia com células-tronco. Duas abordagens principais podem ser adotadas para a terapia com células-tronco: a abordagem endógena ou a abordagem exógena. A abordagem endógena baseia-se em estimular NSCs adultas dentro do próprio corpo do paciente. Essas células-tronco são encontradas em duas zonas do giro dentado (parte do hipocampo) no cérebro, bem como no estriado (parte dos gânglios da base localizados profundamente nos hemisférios cerebrais), o neocórtex (a espessura externa do córtex cerebral altamente complicado) e medula espinhal. Em modelos de ratos, fatores de crescimento (substâncias mediadoras do crescimento celular), como fator de crescimento de fibroblastos-2, fator de crescimento endotelial vascular, fator neurotrófico derivado do cérebro e eritropoietina, foram administrados após o AVC, em um esforço para induzir ou melhorar a neurogênese, evitando assim danos cerebrais e estimulando a recuperação funcional. O fator de crescimento mais promissor nos modelos de ratos foi a eritropoietina, que promove a proliferação de células progenitoras neurais e demonstrou induzir neurogênese e melhora funcional após acidente vascular cerebral embólico em ratos. Isto foi seguido por ensaios clínicos em que a eritropoietina foi administrada a uma pequena amostra de pacientes com AVC, que finalmente mostraram melhorias dramáticas em relação aos indivíduos do grupo placebo. A eritropoietina também se mostrou promissora em pacientes com esquizofrenia e em pacientes com esclerose múltipla. No entanto, mais estudos precisam ser realizados em grupos maiores de pacientes para confirmar a eficácia da eritropoietina.
As terapias exógenas com células-tronco dependem da extração, cultivo in vitro e subseqüente transplante de células-tronco nas regiões do cérebro afetadas pelo derrame. Estudos demonstraram que as NSCs adultas podem ser obtidas a partir do giro dentado, hipocampo, córtex cerebral e substância branca subcortical (camada abaixo do córtex cerebral). Estudos reais de transplante foram realizados em ratos com lesão medular usando células-tronco que foram biopsiadas da zona subventricular (área subjacente às paredes das cavidades cerebrais cheias de líquido ou ventrículos) do cérebro adulto. Felizmente, não houve déficits funcionais como resultado da biópsia. Também houve estudos em ratos nos quais as ESCs ou células-tronco neurais derivadas do feto e células progenitoras (células indiferenciadas; semelhantes às células-tronco, mas com capacidades de diferenciação mais estreitas) foram transplantadas para regiões do cérebro danificadas por acidente vascular cerebral. Nesses estudos, as NSCs enxertadas se diferenciaram com sucesso em neurônios e células da glia, e houve alguma recuperação funcional. A principal ressalva, no entanto, com terapias exógenas é que os cientistas ainda não entenderam completamente os mecanismos subjacentes à diferenciação das células progenitoras e sua integração nas redes neuronais existentes. Além disso, cientistas e clínicos ainda não sabem como controlar a proliferação, migração, diferenciação e sobrevivência das NSCs e sua progênie. Isso se deve ao fato de as NSCs serem parcialmente reguladas pelo microambiente especializado ou nicho em que residem.
Também houve pesquisas em células-tronco hematopoiéticas (HSCs), que geralmente se diferenciam em células sanguíneas, mas também podem ser transdiferenciadas em linhagens neurais. Esses HSCs podem ser encontrados na medula óssea, no sangue do cordão umbilical e nas células sanguíneas periféricas. Curiosamente, verificou-se que essas células são mobilizadas espontaneamente por certos tipos de derrames e também podem ser ainda mais mobilizadas pelo fator estimulador de colônias de granulócitos (G-CSF). Estudos de G-CSF em ratos mostraram que ele pode levar a uma melhora funcional após o AVC, e ensaios clínicos em humanos parecem promissores. Estudos exógenos também foram realizados em ratos com HSCs. Os HSCs foram administrados localmente no local do dano em alguns estudos ou administrados sistemicamente através de transplante intravenoso em outros estudos. O último procedimento é simplesmente mais viável, e os HSCs mais eficazes parecem ser os derivados do sangue periférico.
A pesquisa que foi realizada em terapias com células-tronco para epilepsia e doença de Parkinson também demonstra a promessa e a dificuldade de cultivar adequadamente as células-tronco e introduzi-las em um sistema vivo. No que diz respeito às ESCs, estudos mostraram que são capazes de diferenciar-se em neurônios dopaminérgicos (neurônios que transmitem ou são ativados pela dopamina), neurônios motores espinhais e oligodendrócitos (células não neuronais associadas à formação de mielina). Em estudos voltados para o tratamento da epilepsia, os precursores neurais derivados de células-tronco embrionárias de camundongos (ESNs) foram transplantados para o hipocampo de ratos com epilepsia crônica e ratos controle. Após o transplante, não foram encontradas diferenças nas propriedades funcionais dos ESNs, pois todos exibiam as propriedades sinápticas características dos neurônios. No entanto, ainda resta saber se os ESNs têm a capacidade de sobreviver por períodos prolongados no hipocampo epilético, de se diferenciar em neurônios com as funções apropriadas do hipocampo e de suprimir déficits de aprendizado e memória na epilepsia crônica. Já se observou que as NSCs sobrevivem e se diferenciam em diferentes formas funcionais de neurônios em ratos. No entanto, não está claro se as NSCs podem se diferenciar nas diferentes formas funcionais em quantidades apropriadas e se podem sinapsar adequadamente com os neurônios hiperexcitáveis, a fim de inibi-los, reduzindo assim as crises.
Os tratamentos para a doença de Parkinson também mostram promessas e enfrentam obstáculos semelhantes. Pesquisas clínicas foram realizadas sobre o transplante de tecido mesencefálico fetal humano (tecido derivado do mesencéfalo, que faz parte do tronco cerebral) nos estriados de pacientes com Parkinson. No entanto, esse tecido é de disponibilidade limitada, o que torna o transplante de ESC mais atraente. De fato, a pesquisa já mostrou que neurônios dopaminérgicos transplantáveis - o tipo de neurônio afetado na doença de Parkinson - podem ser gerados a partir de ESCs de camundongos, primatas e humanos. A principal diferença entre ESCs humanos e mouse, no entanto, é que os ESCs humanos demoram muito mais tempo para se diferenciar (até 50 dias). Além disso, programas de diferenciação para ESCs humanos exigem a introdução de soro animal para propagar, o que pode violar certos regulamentos médicos, dependendo do país. Os pesquisadores também precisarão descobrir uma maneira de fazer com que as células progenitoras dopaminérgicas derivadas da ESC sobrevivam por um período mais longo após o transplante. Finalmente, há a questão da pureza das populações de células derivadas da ESC; todas as células devem ser certificadas como células precursoras dopaminérgicas antes de poderem ser transplantadas com segurança. No entanto, as técnicas de diferenciação e purificação estão melhorando a cada estudo. De fato, a geração de grandes bancos de populações celulares puras e específicas para transplante humano continua sendo uma meta alcançável.
