Exercícios sobre Células Tronco – Fernando – Biologia 1. (Ufpb) A Biologia, com os estudos sobre célulastronco, proporciona grandes esperanças aos portadores de traumas com dano tecidual permanente. Resultados recentes, decorrentes da utilização desses tratamentos, mostram que animais com lesões nervosas apresentam sinais de recuperação. Utilizando os conhecimentos de embriologia e histologia, é correto afirmar que os resultados obtidos decorrem da capacidade das células-tronco de a) produzir substâncias que promovam a cura dos tecidos. b) aumentar a sobrevida dos neurônios. c) diferenciar-se em diversos tecidos. d) recrutar neurônios para a região lesionada. e) aumentar o número de transmissões nervosas nos tecidos não danificados. 2. (Ueg) Pesquisas na área de genética têm demonstrado alternativas ao método de transplante de órgãos doados. Uma dessas alternativas é a utilização de órgãos formados a partir de células indiferenciadas, denominadas células- tronco. Para obtenção dessas células, é preciso retirá-las de embriões na fase de: a) nêurula b) mórula c) gástrula d) blástula 3. (Uel) Pesquisas recentes mostraram que célulastronco retiradas da medula óssea de indivíduos com problemas cardíacos foram capazes de reconstituir o músculo do coração, o que abre perspectivas de tratamento para pessoas com problemas cardíacos. Células-tronco também podem ser utilizadas no tratamento de doenças genéticas, como as doenças neuromusculares degenerativas. A expectativa em torno da utilização das célulastronco decorre do fato de que essas células a) incorporam o genoma do tecido lesionado, desligando os genes deletérios. b) eliminam os genes causadores da doença no tecido lesionado, reproduzindo-se com facilidade. c) alteram a constituição genética do tecido lesionado, pelo alto grau de especialização. d) sofrem diferenciação, tornando-se parte integrante e funcional do tecido lesionado. e) fundem-se com o tecido lesionado, eliminando as possibilidades de rejeição imunológica. 4. (Unb) O mundo que nos cerca é caótico, mas podemos tentar limitá-lo no computador. A geometria fractal é uma imagem muito versátil que nos ajuda a lidar com os fenômenos caóticos e imprevisíveis. Benoît Mandelbrot O caos e a ordem A tendência das coisas de se desordenarem espontaneamente é uma característica fundamental da natureza. Para que ocorra a organização, é necessária alguma ação que estabeleça a ordem. Se não houver nenhuma ação nesse sentido, a tendência é que a desorganização prevaleça. A existência da ordem/desordem está relacionada com uma característica fundamental da natureza que denominamos entropia. A entropia, por sua vez, está relacionada com a quantidade de informação necessária para caracterizar um sistema. Dessa forma, quanto maior a entropia, mais informações são necessárias para descrevermos o sistema. A manutenção da vida é um embate constante contra a entropia. A luta contra a desorganização é travada a cada momento por nós. Desde o momento da nossa concepção, a partir da fecundação do óvulo pelo espermatozoide, o nosso organismo vai-se desenvolvendo, ficando mais complexo. Partimos de uma única célula e chegamos à fase adulta com trilhões delas especializadas para determinadas funções. Entretanto, com o passar do tempo, o nosso organismo não consegue mais vencer essa batalha. Começamos a sentir os efeitos do tempo e a envelhecer. Como a manutenção da vida é uma luta pela organização, quando esta cessa, imediatamente o corpo começa a se deteriorar e a perder todas as características que levaram muitos anos para se estabelecerem. Desde a formação do nosso planeta, a vida somente conseguiu desenvolver-se às custas de transformar a energia recebida pelo Sol em uma forma útil, ou seja, uma forma capaz de manter a organização. Quando o Sol não puder mais fornecer essa energia, em 5 bilhões de anos, não existirá mais vida na Terra. Com certeza, a espécie humana já terá sido extinta muito antes disso. O universo também não resistirá ao embate contra o aumento da entropia. Em uma escala 100 inimaginável de tempo de 10 anos (1 seguido de 100 zeros!), se o universo continuar a sua expansão, que já dura 15 bilhões de anos, tudo o que conhecemos estará absolutamente disperso. A entropia finalmente vencerá. Internet: <educacao.aol.com.br> (com adaptações). Considerando o texto acima, julgue os itens de a seguir. a) As informações do texto permitem estabelecer correlação do aumento da entropia com as crises mundiais de abastecimento de energia, com o surgimento de doenças como vaca louca, febre aftosa e gripe suína (vírus H1N1), com a desertificação crescente de diversas áreas e com a geração de lixo. b) Os processos envolvidos na especialização dos trilhões de células existentes em um organismo adulto ocorrem independentemente da transcrição diferencial dos genes. c) Em seres humanos, quando uma célula especializada não consegue exercer suas funções, diversos mecanismos indutores de divisão celular são acionados para que essa célula prolifere e as células-filhas se especializem nessas funções. 5. (Unesp) Eu e meus dois papais No futuro, quando alguém fizer aquele velho comentário sobre crianças fofinhas: “Nossa, é a cara do pai!”, será preciso perguntar: “Do pai número um ou do número dois?”. A ideia parece absurda, mas, em princípio, não tem nada de impossível. A descoberta de que qualquer célula do nosso corpo tem potencial para retornar a um estado primitivo e versátil pode significar que homens são capazes de produzir óvulos, e mulheres têm chance de gerar espermatozoides. Tudo graças às células iPS (sigla inglesa de “célulastronco pluripotentes induzidas”), cujas capacidades “miraculosas” estão começando a ser estudadas. Elas são funcionalmente idênticas às células-tronco embrionárias, que conseguem dar origem a todos os tecidos do corpo. Em laboratório, as células iPS são revertidas ao estado embrionário por meio de manipulação genética. (Revista Galileu, maio 2009.) Na reportagem, cientistas acenaram com a possibilidade de uma criança ser gerada com o material genético de dois pais, necessitando de uma mulher apenas para a “barriga de aluguel”. Um dos pais doaria o espermatozoide e o outro uma amostra de células da pele que, revertidas ao estado iPS, dariam origem à um ovócito pronto para ser fecundado in vitro. Isto ocorrendo, a criança a) necessariamente seria do sexo masculino. b) necessariamente seria do sexo feminino. c) poderia ser um menino ou uma menina. d) seria clone genético do homem que forneceu o espermatozoide. e) seria clone genético do homem que forneceu a célula da pele. 6. (Uftm) O esquema indica processos celulares que podem ocorrer em camundongos. Considerando os processos celulares X e Y, é possível afirmar que a) não poderiam levar à regeneração de órgãos no futuro, tais como o osso ou o músculo. b) o sucesso do processo X não atenuaria os dilemas éticos decorrentes do uso de células-tronco embrionárias. c) salamandras e lagartixas conseguem realizar o processo X com menos êxito que os mamíferos. d) os “sinais ambientais” de determinadas substâncias podem ativar genes que conduziriam a X. e) não há plausibilidade na afirmação: é possível que se descubra que a célula-tronco não é tanto uma entidade, mas um estado. 7. (Uepg) No Brasil, em 2005, foram realizadas com sucesso, três microcirurgias reconstrutivas para a regeneração de nervos da mão e do braço de pacientes acidentados, com a utilização de célulastronco de suas próprias medulas ósseas vermelhas, retiradas dos ossos da bacia. Sobre células-tronco, assinale o que for correto. 01) As células-tronco são indiferenciadas, com potencialidade para dar origem aos mais diversos tipos de células especializadas. 02) As células-tronco de indivíduos adultos têm menor potencial de diferenciação do que as célulastronco embrionárias. 04) São exemplos de células-tronco as células da medula óssea vermelha, que produzem as células sanguíneas. Neste caso, as células da linhagem linfoide produzem os linfócitos e as mieloides dão origem aos demais leucócitos e às hemácias. 08) As células-tronco podem ser obtidas a partir do sangue do cordão umbilical conservado sob resfriamento, para eventual uso terapêutico pelo doador, futuramente. 16) As células-tronco embrionárias têm maior capacidade de diferenciação, são totipotentes, podendo originar todos os tecidos corporais, desde que recebam tratamento especial para orientar a diferenciação em determinado tipo de tecido. 8. (Uemg) Leia o trecho, a seguir. “As mais versáteis são as células-tronco embrionárias (TE), isoladas pela primeira vez em camundongos há mais de 20 anos. As células TE vêm da região de um embrião muito jovem que, no desenvolvimento normal, forma as três camadas germinativas distintas de um embrião mais maduro e, em última análise, todos os diferentes tecidos do corpo.” “Scientific American Brasil”, julho de 2004. Com as informações contidas nesse texto, juntamente com outros conhecimentos que você possui sobre o assunto, só é possível afirmar CORRETAMENTE que a) as células-tronco embrionárias (TE), anteriores ao embrioblasto, são totipotentes, isto é, capazes de se diferenciarem em qualquer uma das células somáticas do indivíduo. b) a legislação brasileira proíbe qualquer tipo de pesquisa com células-tronco embrionárias, porque a constituição brasileira considera que o zigoto já é um novo indivíduo e tem que ser protegido. c) as três camadas germinativas distintas a que o texto se refere são os folhetos embrionários epiderme, derme e hipoderme. d) entre os tecidos do corpo, o tecido nervoso se origina a partir do folheto germinativo ectoderma, enquanto o tecido muscular se origina do endoderma. 9. (Unifesp) Em abril de 2005, a revista Pesquisa FAPESP reforçava a importância da aprovação da Lei de Biossegurança para as pesquisas brasileiras com células-tronco e, ao mesmo tempo, ponderava: Nos últimos anos, enquanto os trabalhos com células-tronco embrionárias de origem humana permaneciam vetados, os cientistas brasileiros não ficaram parados. Fizeram o que a legislação permitia: desenvolveram linhas de pesquisa com células-tronco de animais e células-tronco humanas retiradas de tecidos adultos, em geral de medula óssea e do sangue de cordão umbilical. (...) Não há evidências irrefutáveis de que as células-tronco adultas possam exibir a mesma plasticidade das embrionárias. (...) Menos versáteis que as embrionárias, as células-tronco adultas têm uma vantagem: parecem ser mais seguras. Nas terapias experimentais são injetadas nos pacientes células-tronco extraídas, em geral, deles mesmos. Marcos Pivetta (www.revistapesquisa.fapesp.br Adaptado.) Considerando o texto da revista, responda: a) O que se quer dizer ao se afirmar que as célulastronco adultas são “menos versáteis que as embrionárias”? b) Qual a vantagem de se injetar nos pacientes células-tronco extraídas deles mesmos? 10. (Uece) Ao mesmo tempo em que o genoma de uma bactéria estava sendo alterado artificialmente, produzindo uma nova bactéria geneticamente modificada, o biólogo cearense, Dr. Francisco Linhares Ferreira Gomes, professor de Genética e Evolução da Universidade Estadual do Ceará, divulgava o seu feito entre os colegas da UECE: o trabalho científico “Computational prediction of neural progenitor cell fates”, do qual GOMES é um dos primeiros co-autores, que foi publicado na prestigiosa revista Nature Methods (fator de impacto > 15), no mês de março de 2010. Veja como Gomes se expressou na sua comunicação: “esta pesquisa surgiu da observação do movimento que células-tronco retinianas fazem quando são cultivadas in vitro. Como as células-tronco da retina dão origem à 7 tipos de neurônios nos olhos de mamíferos quando elas se dividem e como eu percebi que as células-tronco realizavam “danças” diferentes antes de se dividirem, eu tive o insight de que provavelmente nós poderíamos prever que tipo de divisão a célula-tronco realizaria baseado em nuances particulares de cada “coreografia” celular. Meu orientador Dr. Michel Cayouette acreditou na minha intuição e engendrou uma colaboração com dois especialistas em análise de imagem por computador, os Dr. Badrinath Roysan e Dr. Andrew Cohen dos USA” (GOMES, 2010). Assinale a alternativa que apresenta, corretamente e nesta ordem, o tipo de divisão ao qual as células tronco retinianas são submetidas e o tipo de tecido do qual as células diferenciadas farão parte. a) mitótica e tecido nervoso b) meiótica e plasma germinativo c) mitótica e plasma germinativo d) meiótica e tecido nervoso 11. (Pucmg) BIÓLOGO MAPEIA GENES DO CORDÃO UMBILICAL. Um jovem biólogo de São Paulo descobriu porque as células-tronco do cordão umbilical são mais eficientes em transplantes do que as da medula óssea. Ele encontrou um grupo de genes que seguem um mesmo mecanismo e são mais ativos em células do cordão. Ele deseja descobrir maneiras de manipular os genes para obter melhores resultados terapêuticos ou estimular a formação artificial de tecidos. Sobre esse assunto, assinale a afirmativa INCORRETA. a) Células-tronco são células capazes de se diferenciar dando origem a diversos tipos de células. b) A capacidade de diferenciação das células precursoras se deve à alteração na expressão gênica específica. c) Células-tronco podem ser encontradas em embriões, em cordões umbilicais e também em diversos tecidos no indivíduo adulto. d) Na medula óssea de um adulto, existem célulastronco capazes de dar origem a células diferenciadas de todos os tecidos humanos. 12. (Puc-rio) Atualmente existem inúmeros estudos sobre o desenvolvimento dos tratamentos de indivíduos com células tronco, principalmente para tecidos cujas células não são capazes de se multiplicar, regenerando parte do tecido morto de um órgão afetado pela morte dessas células. Dentre os tecidos animais que NÃO se regeneram porque suas células adultas e maduras não são capazes de reproduzir, encontramos os tecidos: a) nervoso e muscular. b) nervoso e epitelial. c) sanguíneo e ósseo. d) ósseo e muscular. e) epitelial e muscular. 13. (Ufpr) No desenvolvimento humano, após a fertilização, o zigoto entra em um processo de sucessivas clivagens, produzindo um embrião multicelular. Cerca de uma semana após a fertilização, o embrião consiste em uma esfera oca, denominada de blastocisto, que irá se implantar na parede uterina e prosseguir no desenvolvimento embrionário, passando pelos processos de gastrulação, neurulação e organogênese. As células-tronco embrionárias são obtidas de embriões humanos no estágio de blastocisto. Essas células têm sido alvo de crescentes e polêmicas investigações científicas, devido à sua potencialidade de diferenciarem-se em qualquer um dos mais de 200 tipos celulares humanos, havendo interesse na sua utilização para fins terapêuticos. Devido à sua totipotência, possivelmente as célulastronco embrionárias possam funcionar como células substitutas em diversos tecidos lesionados ou doentes. a) Cite uma alteração importante que ocorre no embrião durante: a.1) clivagem: a.2) gastrulação: a.3) neurulação: b) O que é totipotência? c) Por que geralmente são utilizadas células provenientes do blastocisto, e não de uma gástrula ou nêurula, para produzir novas células com fins terapêuticos? 14. (Ufrj) A melhor fonte de células-tronco são os embriões em estágios iniciais de desenvolvimento, pois essas células indiferenciadas podem se transformar em qualquer tecido. Por esse motivo, há interesse em usá-las para reparar danos de tecidos que normalmente não se regeneram. Atualmente é possível produzir células-tronco heterólogas (retiradas diretamente de um embrião qualquer) ou homólogas. O procedimento para o preparo de células-tronco embrionárias homólogas está ilustrado de modo simplificado a seguir e envolve as seguintes etapas: 1 - o núcleo de uma célula do paciente é transplantado para um ovócito maduro, cujo núcleo foi previamente removido; 2 - o ovócito transplantado é induzido a proliferar; 3 - ao atingir o estágio de blástula, as células do embrião são separadas umas das outras e injetadas diretamente no paciente, em local próximo à lesão. a) Explique por que indivíduos transplantados com células-tronco embrionárias, tanto homólogas, quanto heterólogas, apresentam duas populações de mitocôndrias diferentes em seus tecidos. b) Explique por que o uso de células-tronco embrionárias homólogas reduz potencialmente os problemas pós-tratamento para os pacientes. 15. (Unifesp) Cientistas sul-coreanos clonam pela primeira vez um cachorro, utilizando uma célula obtida da orelha do pai genético. Os cientistas tiraram material genético da célula e o colocaram em um óvulo esvaziado do seu núcleo, posteriormente estimulado para que se dividisse e virasse um embrião dentro da mãe adotiva, da raça Labrador. O animal clonado, da raça Afgham, recebeu o nome de Snuppy , e nasceu 60 dias após. A partir do texto e do que se conhece sobre clonagem, podemos afirmar corretamente que: a) é possível obter células-tronco embrionárias usando-se células diferenciadas de um adulto. b) usando o mesmo pai genético, é possível obter um outro clone que seja fêmea. c) o clone gerado terá o genótipo Afgham e o fenótipo Labrador e será do sexo masculino. d) o núcleo do óvulo inserido em uma célula de orelha anucleada origina uma fêmea Labrador. e) o ambiente celular do Labrador alterou a expressão genotípica do núcleo transplantado. 16. (Ufes) A utilização de células-tronco nos estudos biológicos, apesar das discussões éticas, já é uma realidade. No entanto, uma das limitações dessa tecnologia é o conhecimento preciso acerca dos mecanismos de diferenciação celular. a) Estabeleça a diferença entre o genoma de uma célula indiferenciada e o genoma de uma célula diferenciada e diga em qual fase do desenvolvimento humano a diferenciação celular ocorre com maior intensidade. b) Explique o que acontece com uma célula que perde o controle sobre o seu processo de diferenciação celular e diga por que células da medula óssea e do cordão umbilical podem ser utilizadas para o tratamento com células-tronco. 18. (Fuvest) Células-tronco são células indiferenciadas que têm a capacidade de se diferenciar em diversos tipos celulares. Para que ocorra tal diferenciação, as células-tronco terão necessariamente que alterar a) o número de cromossomos. b) a quantidade de genes nucleares. c) a quantidade de genes mitocondriais. d) o padrão de atividade dos genes. e) a estrutura de genes específicos por mutações. Gabarito: Resposta da questão 11: [D] Resposta da questão 1: [C] Resposta da questão 12: [A] Resposta da questão 2: [B] Resposta da questão 3: [D] Resposta da questão 4: a) Correto. b) Incorreto. A especialização celular é determinada pela transcrição e expressão diferencial dos genes. c) Incorreto. As células especializadas, muitas vezes, são incapazes de se dividir. São exemplos: os neurônios e os miócitos que formam os músculos estriados esqueléticos. Resposta da questão 5: [C] Resposta da questão 6: [D] Resposta da questão 7: 01+ 02 + 04 + 08 + 16 = 31 Células-tronco são células capazes de multiplicar-se e diferenciar-se nos mais variados tecidos do corpo humano. Existem em vários tecidos humanos, no cordão umbilical e em células embrionárias na fase de blastócito. Células-tronco adultas tem menor poder de diferenciação do que células-tronco embrionárias. Todas as afirmativas são corretas. Resposta da questão 8: [A] Comentários: As células-tronco embrionárias são totipotentes devido à sua capacidade de se diferenciarem em qualquer tipo de célula somática de qualquer tecido. No Brasil, em 29 de maio de 2008, o Supremo Tribunal Federal confirmou a constitucionalidade da lei que permite a utilização de células-tronco embrionárias humanas para fins de pesquisa e terapia, desde que sejam embriões inviáveis ou estejam congelados há mais de três anos. Em ambos os casos, é necessário o consentimento dos pais. Os três folhetos embrionários (ou germinativos) a que o texto se refere são: ectoderma, endoderma e mesoderma. O tecido nervoso se origina a partir do ectoderma e o tecido muscular, do mesoderma. Resposta da questão 9: a) Células-tronco embrionárias podem originar qualquer tecido, enquanto as células-tronco adultas podem dar origem apenas a alguns tipos de tecido. b) Injetar células-tronco nos pacientes extraídas deles mesmos elimina a possibilidade de rejeição do organismo do paciente às células injetadas. Resposta da questão 10: [A] Em seu processo de diferenciação, as células tronco retinianas são submetidas a sucessivas divisões mitóticas até se diferenciarem em células de tecido nervoso. Resposta da questão 13: a) 1. Aumento do número de células e conseguinte aumento do tamanho do embrião. 2. Início da formação do tubo digestivo e folhetos embrionários. 3. Início da formação do sistema nervoso e órgãos. b) Capacidade de originar qualquer tipo de célula e tecido. c) A gástrula e a nêurula já apresentam folhetos diferenciados, por exemplo, ectoderme e mesentoderme. Neste caso, muitas destas células já estão diferenciadas, o que as impede de originar qualquer tecido. Resposta da questão 14: a) As mitocôndrias são organelas citoplasmáticas. Desse modo, as células-tronco homólogas e heterólogas necessariamente conterão uma população de mitocôndrias diferente daquela da pessoa que as receberá. b) As células-tronco homólogas conterão os mesmos núcleos das células da pessoa que receberá o transplante. Portanto, o padrão de antígenos de histocompatibilidade será o mesmo, o que evita a rejeição dessas células-tronco. Resposta da questão 15: [A] Resposta da questão 16: a) A diferença existente entre o genoma de uma célula indiferenciada e a diferenciada está nos genes em atividade, uma vez que, quando a célula passa pela diferenciação, de acordo com a função por ela desempenhada, alguns grupos de genes estarão em atividade e outros não. A fase em que ocorre a diferenciação em maior grau é a gastrulação. b) Quando a célula perde o controle sobre seu processo de diferenciação celular, ela poderá entrar no processo de morte celular, ou mesmo determinados grupos de genes que não deveriam estar funcionando passarem a funcionar, o que pode determinar o câncer. As células da medula óssea e do cordão umbilical são ideais para a terapia celular, pois, tanto no cordão como na medula, são encontradas células com potencialidade de diferenciação em outros tipos celulares (multipotentes), favorecendo, assim, o uso em pessoas que tenham necessidade dessa terapia. Além disso, se o próprio doador tiver necessidade de utilizar esse material, não se terá o risco de rejeição. Resposta da questão 17: [D]