A pele humana a partir da bioengenharia de células-tronco

Por Marco Augusto Stimamiglio – Instituto Carlos Chagas – Fiocruz/PR

A pele é o maior órgão do nosso corpo e é vital à nossa saúde e ao nosso bem-estar. Além de atuar como a primeira linha de defesa do organismo contra agentes invasores como bactérias e vírus, a pele mantém o equilíbrio dos fluídos e a temperatura corporal. Ela é altamente sensível, reagindo a sensações de toque e dor. A estrutura da pele é bastante complexa, composta de várias camadas organizadas. Dentre estas camadas, existem células de gordura, nervos, glândulas e folículos pilosos. Neste sentido, apesar dos cientistas dominarem técnicas de crescimento da pele humana fora do corpo há muitos anos, a pele cultivada em laboratório é menos organizada e carece de estruturas, como os folículos pilosos, as glândulas sudoríparas e os nervos, encontradas na pele real.

Entretanto, o uso das células-tronco e de técnicas atuais de bioengenharia tem permitido aos cientistas cada vez mais se aproximar do desenvolvimento de órgãos em laboratório. Utilizando a técnica de formação de organoides com o emprego de células-tronco, já tratada aqui no CDQ (Organoides, muito mais que apenas órgãos em miniatura!), a equipe de cientistas liderada pelo Dr. Karl Koehler, do Hospital Infantil de Boston, nos EUA, foi capaz de criar uma pele complexa com pelos no laboratório. As descobertas desta pesquisa foram publicadas na renomada Continuar lendo

Fechando a ferida que nunca cura: O papel de Myc na formação de tumores

Por Bruno Costa da Silva – Champalimaud Centre for the Unknown/Lisboa – Portugal

Fonte: BioRender

Avanços obtidos nas últimas décadas na compreensão sobre como tumores crescem e causam doenças já apresentam resultados visíveis no desenvolvimento de tratamentos novos e mais eficientes para pacientes com câncer. Apesar disso, o nosso conhecimento sobre como tumores surgem ainda é insuficiente, o que nos impede não apenas de prevenir, mas também de reverter em muitos casos a formação de cânceres malignos. Uma noção que permeia o pensamento de muitos oncologistas e oncobiologistas é a de que tumores se formam em decorrência de uma “irritação crônica”. O primeiro a propor esta hipótese foi o patologista alemão Rudolf Virchow (também conhecido como o pai da patologia celular) no ano de 1858, ao dizer que a formação de tumores se daria a partir de lesões térmicas, químicas e/ou mecânicas crônicas. Só depois de 128 anos, com base nesta primeira observação, é que o patologista americano Harold Dvorak propôs a ideia de que tumores são como feridas que nunca curam. Mais especificamente, diversos eventos que observamos na resolução de uma ferida, como o aumento de fluxo sanguíneo e de infiltração de células do sistema imune (que costuma resultar na vermelhidão que vemos em feridas recentes) estão também presentes em lesões tumorais. Enquanto em uma cicatrização estas mudanças desaparecem, em tumores estes processos persistem por anos e desempenham um papel essencial na biologia destas células malignas.

Um dos exemplos mais marcados do envolvimento de células não tumorais em cânceres é o de tumores de pâncreas, onde até 90% das células presentes em uma massa tumoral são não cancerígenas, incluindo vasos sanguíneos e células do sistema imune. Tendo em vista as diversas semelhanças entre tecidos lesionados em recuperação e massas tumorais, surge a pergunta, tida por alguns como o santo graal da oncobiologia: Por que e como tumores e lesões teciduais são tão parecidas? Tomando como base estudos iniciados por outros grupos na primeira metade da década de 80, em um trabalho liderado pelo Continuar lendo

“Regeneração” da estrutura cristalina de esmalte: uma vista para o futuro?

Por Michelle Tillmann Biz – Dpto. de Ciências Morfológicas / UFSC

O dente é uma estrutura extremamente complexa composto por esmalte, dentina, cemento, osso alveolar, ligamento periodontal e polpa dentária. Destes tecidos, o mais peculiar é o esmalte por ser o tecido mais duro do corpo e um tecido que perde conexão com a célula que deu origem a ele. Deixe-me explicar!

O corpo possui quatro tecidos mineralizados: esmalte, dentina, cemento e osso. Estes tecidos são formados por uma mescla de matriz orgânica (água e proteínas) e matriz inorgânica (o cristal de hidroxiapatita (HA) formado basicamente por íons cálcio e fosfato e que dá a dureza a esta matriz. Três pontos principais diferem um tecido mineralizado do outro: quantidade de HA, tipos de proteínas presentes na matriz e, por fim, a forma como as matrizes orgânica e inorgânica, se organizam. Em relação a quantidade de HA, o esmalte é o mais duro de todos, seguido da dentina, osso e cemento (97%, 70%, 65% e 60% de HA respectivamente). E particularmente no esmalte, estes cristais se arranjam em prismas que se encontram paralelos entre si. Essa arquitetura única aliada com a quantidade de HA garante ao esmalte não só o fato de ser o tecido mais duro do corpo, mas também de resistência ao desgaste durante as forças da mastigação.

Figura 1: Sequência do nascimento de um dente. Em lilás são representados os ameloblastos e epitélio oral (A-B), note a origem comum destes dois tipos celulares (ectoderma), isso facilitará a fusão deles quando se aproximarem (B). Com a fusão, inicia-se um processo de morte celular (apoptose) que enfraquece o epitélio, e somado à pressão do dente faz romper o epitélio e o surgimento de dente na cavidade oral (C). Ao final, quando o dente estiver em posição na cavidade oral, o esmalte estará completamente desnudo de ameloblastos e o epitélio oral vai circundar o dente na região cervical formando a gengiva (D). Imagem adaptada de Avery & Chiego Jr., 2005.

Ainda, a maneira como o esmalte é formado (pelos ameloblastos, a célula responsável pela Continuar lendo

Batatas, esponjas e gravetos: a cultura fora do sapiens!

Por Paulo César Simões-Lopes- Departamento de Ecologia e Zoologia – UFSC

Como não poderia deixar de ser, os hábitos humanos, as capacidades adquiridas e os costumes, se desenvolveram desde tempos imemoriais e forjaram a cultura do sapiens. O próprio conceito original de “cultura” deve-se a um antropólogo, Edward Tylor. Isto acabou valorizando a visão humana do conceito, isto é, o tal “Adão” continuou a pensar cada vez mais no próprio umbigo.

Mas então os Cientistas Descobriram Que uns passarinhos ingleses discordavam desse monopólio, passando a desenvolver costumes de abrir garrafas de leite deixadas nas portas das casas e beber a nata. O costume espalhou-se pela população desses passarinhos, mas não por outras Continuar lendo

Como evitar os penetras cibernéticos no futuro?

Por Paula Borges Monteiro Grupo de Estudos em Tópicos de Física – IFSC

No princípio criou-se um computador, solitário, depois houve a comunicação entre dois usuários e viu-se que isso era bom, então fez-se a rede, a nossa amada internet. Em 2020, a internet ganha novos status, um lugar de encontro, o escritório, a sala de aula, a casa dos avós, proporcionando também momentos de afeto e diversão. Assumiu o papel de principal meio de interação devido à pandemia mundial que surpreendeu a humanidade. É natural que a discussão sobre privacidade e segurança ganhe destaque nesse cenário e uma das promessas para uma comunicação segura é o computador quântico.

A palavra quântico ganhou grande repercussão no século XXI. Assuntos ligados à nomenclatura despertam a curiosidade de muitas pessoas e, em Continuar lendo

Será que estamos tratando o sintoma, mas não a causa do diabetes tipo 2?

Por Alex Rafacho, Dpto de Fisiologia – UFSC

(versão estendida em vídeo, clique aqui)

”No tempo de Copérnico e Galileu, a ciência virou o mundo de cabeça para baixo. A Terra não estava mais no centro do universo, enquanto novas descobertas de anatomia, fisiologia, química e física lembravam as pessoas de que, no final das contas, os antigos não sabiam tudo. Ainda havia muita coisa a ser descoberta”.1 Como dizia um dos grandes filósofos da ciência, o inglês Francis Bacon (1561-1626), um dos precursores do método científico, ‘conhecimento é poder’. A ciência, por meio do método científico, nos permite compreender os fenômenos da natureza e, com isso, melhorar nosso conforto, nossa saúde e até nossa felicidade. A ciência deve ser praticada sem o viés de quem a realiza, deve ser imparcial e estruturada num formato que possa ser confrontada e até mesmo colocada em xeque-mate, ou seja, que as conclusões refutadas deixem de ter seu significado, como reforçava o grande filósofo da ciência Karl Popper (1902-1994).2 Contudo, nem Continuar lendo

“Donzelas invocadinhas” estruturam os comportamentos de disputa em recifes de corais

 Por Luisa Fontoura & Sergio R. Floeter, Dpto. de Ecologia e Zoologia, UFSC

Conhece aquela frase “no fundo, somos todos muito parecidos”? Pois é, nas profundezas dos recifes de coral de quase todo o mundo, as disputas por recursos entre pequenos peixes são muito parecidas. Apesar de distribuídos por todos os oceanos tropicais, os recifes não são todos iguais.

No Brasil, os recifes abrigam uma diversidade menor de espécies de peixes comparados aos do Caribe que, por sua vez, têm menor diversidade que os belíssimos e complexos recifes do Indo-Pacífico. Nos recifes, em meio a corais arborescentes, coloridas esponjas tubulares e delicados tufos de algas, pequenos peixes estão em constante disputa. Este comportamento agonístico (quando um peixe é agressivo e persegue outro, por exemplo), pode representar a competição por recursos, como é o caso do alimento ou espaço. E espaço para alguém que mantém um território, como muitas Continuar lendo