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A síndrome do desconforto respiratório agudo é caracterizada por uma reação inflamatória difusa do parênquima pulmonar, podendo ser induzida por um insulto direto ao epitélio alveolar (síndrome do desconforto respiratório agudo pulmonar) ou indireto através do endotélio vascular (síndrome do desconforto respiratório agudo extrapulmonar). Acredita-se que uma terapia eficaz para o tratamento da síndrome do desconforto respiratório agudo deva atenuar a resposta inflamatória e promover adequado reparo da lesão pulmonar. O presente artigo apresenta uma breve revisão acerca do potencial terapêutico das células-tronco na síndrome do desconforto respiratório agudo. Essa revisão bibliográfica baseou-se em uma pesquisa sistemática de artigos experimentais e clínicos sobre terapia celular na síndrome do desconforto respiratório agudo incluídos nas bases de dados MedLine e SciELO nos últimos 10 anos. O transplante de células-tronco promove melhora da lesão inflamatória pulmonar e do conseqüente processo fibrótico, induzindo adequado reparo tecidual. Dentre os mecanismos envolvidos, podemos citar: diferenciação em células do epitélio alveolar e redução na liberação de mediadores inflamatórios e sistêmicos e fatores de crescimento. A terapia com células-tronco derivadas da medula óssea pode vir a ser uma opção eficaz e segura no tratamento da síndrome do desconforto respiratório agudo por acelerar o processo de reparo e atenuar a resposta inflamatória. Entretanto, os mecanismos relacionados à atividade antiinflamatória e antifibrogênica de tais células necessitam ser mais bem elucidados, limitando, assim, o seu uso clínico imediato.