Células-Tronco e Medicina Veterinária

Nessa segunda matéria da série “Biofabricação dentro da Medicina Veterinária” veremos a importância das células tronco como ferramenta para aumentar a expectativa de vida dos nossos amigos pets.


Devido aos avanços tanto tecnológicos quanto de entendimento da biologia celular, a expectativa de vida dos animais – sejam domésticos ou não – aumentou. No entanto, um contraponto a essa longevidade é o aumento da ocorrência de doenças crônicas e degenerativas. Com isso, a terapia celular, utilizando células tronco, passa a ser considerada na rotina clínica como tentativa de reverter essa limitação.


As células tronco são células não especializadas, que possuem capacidade de diferenciação para diversos tecidos e também de auto renovação. Essas células apresentam um alto potencial terapêutico e podem ser utilizadas de forma autóloga (próprio paciente) ou heteróloga (doador), com manipulação mínima ou previamente cultivadas em laboratório.


Na medicina veterinária, desde o início dos anos 2000, a terapia celular com células tronco é uma realidade clínica. Esta prática teve início para a regeneração de tendões de cavalos. Devido ao sucesso da técnica, inúmeras empresas em todo o mundo oferecem atualmente o serviço de isolar essas células, sendo a medula óssea e o tecido adiposo as duas fontes mais utilizadas, denominadas de células tronco mesenquimais. As células tronco mesenquimais são provenientes da linhagem mesodérmica e, por isso, possuem a capacidade de se diferenciarem em tecidos adiposo, cartilaginoso, ósseo e tendão. Logo, estas células já foram aplicadas no tratamento de lesões de tendões, ligamentares e articulares, com resultados muito benéficos, tanto com animais de grande porte, como cavalos, quanto em cães e gatos (Figura 1).



O uso de células tronco para a regeneração de tecidos em animais [Adaptado de Markoski, 2016]
Após inserida na lesão, as células tronco podem regenerar a lesão através da sua diferenciação no tipo celular do tecido-alvo ou através da secreção de moléculas sinalizadoras, em um processo conhecido como imunomodulação parácrina. No entanto, além do excelente potencial regenerativo, as células tronco também podem ser utilizadas para a triagem de fármacos e modelagem de doenças, o que as tornam matérias-primas muito versáteis na veterinária.

A aplicabilidade das células tronco para a triagem de fármacos consiste em isolar as células do animal e cultivá-las em laboratório, fornecendo a elas um coquetel específico de fatores, que as levarão a se diferenciarem na célula de interesse. Essas células diferenciadas podem ser incubadas com um fármaco de interesse e serem estudadas quanto a sua eficácia e citotoxicidade.


De forma similar, para a modelagem de doenças, é possível realizar estudos específicos, onde o animal com determinada patologia, tem uma amostra de células do tecido-alvo isolada e aquelas células passam a ser analisadas para que se tenha um entendimento mecanicista da patologia em questão. Muitos estudos já utilizam os esferoides celulares (um tipo de cultivo celular em 3D) compostos de células de animais para avaliar fármacos para doenças renais, hepáticas, cardíacas e de cartilagem.


Uma outra fonte de células tronco que passou a ser considerada na medicina veterinária são as células tronco de pluripotência induzida (iPSCs). As iPSCs são um tipo de células-tronco que podem ser “programadas” a partir de uma célula desenvolvida (ou diferenciada) pela introdução de um conjunto específico de genes nelas (geralmente feito por vetor viral).


Esses genes codificam proteínas chamadas “fatores de transcrição”, que induzem a mudança de uma célula-tronco diferenciada para uma célula-tronco pluripotente, que então tem a capacidade de amadurecer em vários tipos de células. As iPSCs podem proliferar muito rapidamente, sendo uma fonte alternativa de células-tronco adequadas desde triagem de fármacos até terapias regenerativas.


Em fevereiro de 2021, uma equipe de cientistas japoneses da Osaka Prefecture University desenvolveu um novo método para induzir a geração de células-tronco a partir de amostras de sangue de cães.

A pesquisa foi publicada na revista Stem Cells and Development. O grande diferencial do estudo foi ter utilizado um vetor viral que consegue gerar iPSCs sem se integrar ao genoma das células e que pode ser facilmente silenciado, diminuindo drasticamente as chances dessas células gerarem tumores quando enxertadas nos animais. A técnica em detalhe pode ser acompanhada pelo Vídeo abaixo.


As células tronco são ferramentas extremamente versáteis e possuem um grande potencial dentro da medicina veterinária. Suas aplicabilidades podem ser tanto na área de terapia regenerativa quanto como para aumentar o entendimento sobre patologias que acometem os animais. Isolar, cultivar e realizar a triagem de fármacos, utilizando células tronco do próprio animal, abre portas para um tratamento cada vez mais personalizado, com maior eficácia e redução de possíveis efeitos colaterais. Consequentemente, aumentando a expectativa de vida deles.


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Referências

KIMURA, Kazuto; TSUKAMOTO, Masaya; TANAKA, Miyuu; KUWAMURA, Mitsuru; OHTAKA, Manami; NISHIMURA, Ken; NAKANISHI, Mahito; SUGIURA, Kikuya; HATOYA, Shingo. Efficient Reprogramming of Canine Peripheral Blood Mononuclear Cells into Induced Pluripotent Stem Cells. Stem Cells And Development, [S.L.], v. 30, n. 2, p. 79-90, 15 jan. 2021. Mary Ann Liebert Inc. http://dx.doi.org/10.1089/scd.2020.0084.


MARKOSKI, Melissa Medeiros. Advances in the Use of Stem Cells in Veterinary Medicine: from basic research to clinical practice. Scientifica, [S.L.], v. 2016, p. 1-12, 2016. Hindawi Limited. http://dx.doi.org/10.1155/2016/4516920.


SMITH, R. K. W.; KORDA, M.; BLUNN, G. W.; GOODSHIP, A. E.. Isolation and implantation of autologous equine mesenchymal stem cells from bone marrow into the superficial digital flexor tendon as a potential novel treatment. Equine Veterinary Journal, [S.L.], v. 35, n. 1, p. 99-102, 5 jan. 2010. Wiley. http://dx.doi.org/10.2746/042516403775467388.


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