INTRODUÇÃO: o processo de diferenciação celular é descrito como crucial para o desenvolvimento de organismos multicelulares, permitindo que células-tronco indiferenciadas adquiram características específicas e se transformem em células especializadas, responsáveis pela formação de tecidos e órgãos. Esse mecanismo, essencial para a constituição de sistemas biológicos complexos, é influenciado tanto por fatores genéticos (intrínsecos) quanto ambientais (extrínsecos). Com o avanço da biotecnologia, a compreensão e manipulação da diferenciação celular possibilitaram grandes progressos, especialmente nas áreas de medicina regenerativa e engenharia de tecidos, com promissoras aplicações terapêuticas.OBJETIVOS: revisar os mecanismos moleculares envolvidos na diferenciação celular e suas potenciais aplicações terapêuticas. Especificamente, buscou-se descrever os fatores e sinais moleculares que governam a especialização celular e explorar como a manipulação desses mecanismos poderia ser utilizada em terapias regenerativas e na engenharia de tecidos.METODOLOGIA: a metodologia consistiu em uma revisão narrativa da literatura, com base na análise de artigos científicos recentes e capítulos de livros. Foram examinados estudos qualitativos e quantitativos, com ênfase nas vias moleculares que controlam a diferenciação celular, como os fatores de transcrição, sinalizações extracelulares e mecanismos epigenéticos. Adicionalmente, casos de sucesso em terapias celulares e regenerativas foram analisados, considerando variáveis como o potencial terapêutico, a eficácia e a viabilidade das técnicas de manipulação celular.RESULTADOS: os resultados indicaram que os fatores de transcrição, como OCT-4, SOX2 e Nanog, eram fundamentais para manter a pluripotência das células-tronco, permitindo sua autorrenovação e prevenindo a diferenciação precoce. Genes como o MyoD, regulador da especialização das células musculares, atuam como fatores mestres, direcionando as células para determinadas linhagens teciduais. As vias de sinalização, como Wnt, Hedgehog e Notch-Delta, desempenharam papéis essenciais na proliferação, diferenciação celular e desenvolvimento tecidual, influenciando a regeneração celular e a manutenção de células-tronco em adultos. Em termos de aplicações terapêuticas, as células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) demonstraram grande potencial ao se diferenciarem em diversos tipos celulares, possibilitando a regeneração de tecidos cardíacos, pancreáticos e neurais. A engenharia de tecidos permite a criação de estruturas tridimensionais e organoides, que imitam o funcionamento de órgãos reais, sendo promissores para estudos de doenças, testes de medicamentos e possíveis transplantes. Além disso, as iPSCs foram utilizadas para modelar doenças degenerativas, como Parkinson e Alzheimer, facilitando o estudo de mecanismos celulares e o desenvolvimento de novas terapias. Testes pré-clínicos mostraram que essas células poderiam restaurar parcialmente funções motoras em experimentos.CONCLUISÃO: concluiu-se que a diferenciação celular apresenta um vasto potencial, especialmente com os avanços recentes em medicina regenerativa e terapias celulares. No entanto, ainda persistem desafios, como o controle rigoroso do processo de diferenciação e a mitigação de riscos, incluindo a formação de tumores. A evolução do conhecimento sobre os mecanismos que regulam a diferenciação será crucial para otimizar o uso dessas tecnologias em contextos clínicos.
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