Aproximando-se do tratamento que gera novas células de insulina
Pesquisas recentes abriram novos caminhos na busca por um tratamento para diabetes tipo 1 que gere células produtoras de insulina.
Cientistas da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, e do Helmholtz Zentrum München, em Neuherberg, na Alemanha, mapearam os sinais que determinam o destino das células progenitoras no pâncreas.
Essas células imaturas podem se transformar em células de ilhotas que produzem insulina ou outro tipo de célula.
O jornal Natureza apresenta um artigo sobre os resultados.
Esta pesquisa revela que as células progenitoras pancreáticas oscilam e que seu ambiente imediato, ou matriz extracelular, desempenha um papel importante na decisão de seu destino.
“Agora conseguimos”, diz o Prof. Henrik Semb, autor sênior e diretor do Instituto de Pesquisa em Células-Tronco da Helmholtz Zentrum München, “mapear o sinal que determina se as células progenitoras pancreáticas se tornarão endócrinas, como a insulina. células beta produtoras ou células do ducto “.
A insulina é um hormônio que ajuda as células a absorver a glicose e usá-la para gerar energia.
O diabetes se desenvolve quando o nível de açúcar no sangue do corpo é muito alto. Isso pode acontecer porque não há insulina suficiente (diabetes tipo 1) ou porque as células não conseguem usá-lo adequadamente (diabetes tipo 2).
Os números de 2015 dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) sugerem que cerca de 30,3 milhões de pessoas nos Estados Unidos tinham diabetes naquele ano. Cerca de 5% deles têm diabetes tipo 1, necessitando de tratamento diário com insulina.
O diabetes tipo 1 se desenvolve quando o sistema imunológico destrói as células produtoras de insulina no pâncreas.
Essas células existem em aglomerados chamados ilhotas de Langerhans, que contêm vários tipos de células que produzem hormônios. Aqueles que produzem insulina são chamados de células beta.
O estudo recente se concentrou nas células progenitoras. Essas células imaturas são “descendentes precoces” de células-tronco.
Como as células-tronco, as células progenitoras podem se tornar um ou mais tipos de células. Ao contrário das células-tronco, no entanto, elas não podem continuar se dividindo e se reproduzindo indefinidamente. Além disso, as células progenitoras podem amadurecer em uma gama mais limitada de tipos de células do que as células-tronco.
As células progenitoras são difíceis de estudar porque não ficam paradas. “Eles estão constantemente se movendo dentro do pâncreas em desenvolvimento, levando a frequentes mudanças ambientais”, observa o Prof. Semb.
Ele compara as células aos pinballs saltando em uma máquina – sua “pontuação final é baseada na soma de encontros com pinos”.
Para examinar como cada progenitor reagiu ao seu ambiente sem a interferência de outras células, ele e seus colegas pegaram progenitores desenvolvidos a partir de células-tronco humanas e os semearam em lâminas de vidro que continham micropadrões de proteínas da matriz.
Semb diz que os pesquisadores ficaram muito surpresos com o que descobriram.
Eles descobriram que diferentes interações com componentes na matriz extracelular alteravam o “estado de força mecânica dentro do progenitor”.
“Essas forças resultam de interações entre a matriz extracelular, que está fora da célula, e o citoesqueleto de actina, que está dentro da célula”, acrescenta.
Com a ajuda de outras experiências, a equipe descobriu que a exposição a várias proteínas na matriz extracelular guiava os progenitores para seus destinos de diferentes maneiras.
Dependendo das forças envolvidas, as células progenitoras tornaram-se células do ducto ou células ilhotas produtoras de hormônios (endócrinos).
“Os experimentos mostram que a exposição à laminina da matriz extracelular instrui as células progenitoras em direção a um destino endócrino, reduzindo as forças mecânicas dentro das células”, explica o Prof. Semb.
“Vice-versa, a exposição à fibronectina resulta em um destino do duto por causa do aumento das forças mecânicas”, acrescenta ele.
“Nossa descoberta abre novos caminhos porque explica como as células progenitoras multipotentes amadurecem em diferentes tipos de células durante a formação de órgãos. ”
Henrik Semb
As descobertas da equipe devem ajudar a informar o desenvolvimento de tratamentos que produzem células produtoras de insulina a partir de células-tronco.
“Agora podemos substituir um número significativo de substâncias derivadas empiricamente, cujo modo de ação nos atuais protocolos de diferenciação de ponta é amplamente desconhecido, por inibidores de pequenas moléculas que visam componentes específicos da nova via de sinalização mecânica identificada”, Prof Semb comentários.
Ele acrescenta que o estudo também forneceu um conjunto de ferramentas de engenharia de precisão que podem ser úteis no desenvolvimento de tratamentos de reposição celular, não apenas para o diabetes tipo 1, mas também para outras condições graves, como doenças neurodegenerativas.
Em um vídeo de Helmholtz Zentrum München, o Prof. Semb resume a pesquisa e explica o papel influente da matriz extracelular na determinação do destino das células pancreáticas imaturas.
Source link
