Saúde

As viagens espaciais podem ser a chave para o reparo cardíaco


Os astronautas vivem em um ambiente praticamente sem peso, cientificamente conhecido como microgravidade. Os efeitos da microgravidade no corpo humano são variados e fascinantes – alguns prejudiciais, outros redentores. Novas pesquisas encontram um objetivo terapêutico para o impacto da microgravidade nas células-tronco humanas.

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As condições sem peso dentro de uma espaçonave podem ser usadas para aumentar as células-tronco, sugere um novo estudo.

Do cérebro mudando para cima, para os músculos encolhendo, as veias inchando e o rosto dos astronautas ficando inchado, os efeitos da microgravidade no corpo humano são fascinantes, para dizer o mínimo.

Mas como as condições sem peso afetam o coração? Como esse órgão vital não precisa bombear tanto sangue por todo o corpo como seria com a gravidade, com o tempo, os vasos sanguíneos tendem a se tornar menos elásticos e mais espessos, o que aumenta o risco de doença cardíaca.

Como um contraponto a essas consequências negativas, no entanto, os cientistas estão descobrindo cada vez mais efeitos terapêuticos potencialmente dos vôos espaciais no coração humano.

Por exemplo, estudos mostraram que a microgravidade simulada em laboratório afeta as células cardíacas progenitoras de maneira diferente, dependendo da idade. As células progenitoras são “descendentes precoces de células-tronco que podem se diferenciar para formar um ou mais tipos de células”.

Outros estudos em células embrionárias de ratos mostraram que a simulação do voo espacial afeta a estatura e a diferenciação das células-tronco, ajudando-as a se diferenciar mais rapidamente em células musculares cardíacas.

Assim, pesquisadores da Universidade Loma Linda, em Loma Linda, Califórnia, se perguntaram se as células-tronco assim modificadas poderiam ser usadas para reparo cardíaco.

Para responder a essa pergunta, Jonathan Baio e colegas simularam as mudanças moleculares que aconteceriam sob microgravidade e exploraram suas implicações para aumentar o potencial terapêutico das células progenitoras cardiovasculares.

Os pesquisadores publicaram suas descobertas em uma edição especial da revista Células-tronco e desenvolvimento.

Baio e sua equipe simularam a microgravidade por 6 a 7 dias na Estação Espacial Internacional da NASA e cultivaram células progenitoras cardíacas neonatais por 12 dias no Laboratório Nacional a bordo da estação espacial.

Os cientistas procuraram mudanças na expressão gênica e descobriram que o ambiente de microgravidade “induzia a expressão de genes que normalmente estão associados a um estado anterior de desenvolvimento cardiovascular”.

Após 6 a 7 dias, os cientistas descobriram alterações nas vias de sinalização de cálcio que, segundo eles, poderiam ser usadas para melhorar as terapias baseadas em células-tronco para reparo cardíaco.

Após 30 dias, uma proteína quinase ou enzima dependente de cálcio chamada C alfa foi ativada. Para “explorar ainda mais o efeito da indução de cálcio em recém-nascidos [cardiac progenitor cells], ”Os pesquisadores ativaram a proteína quinase na Terra aumentando a sinalização de cálcio.

As mudanças observadas fizeram os pesquisadores concluírem que “manipular a sinalização de cálcio na Terra [presents] uma nova oportunidade terapêutica para reparo cardíaco baseado em células “.

Como observam os autores, já existem ensaios clínicos de fase inicial que usam células-tronco cardíacas para tratar pacientes com cardiomiopatia isquêmica ou para ajudar as pessoas a se recuperarem de um ataque cardíaco.

Embora os resultados desses ensaios sejam promissores, às vezes o enxerto celular falha e os cientistas ainda estão debatendo qual o melhor tipo de célula para o transplante.

“Portanto, a aplicação dos resultados de [microgravity] experimentos com experimentos baseados na Terra podem ajudar a superar as deficiências dos atuais ensaios clínicos envolvendo o uso de [cardiac progenitor cells] para reparo cardíaco ”, escrevem os autores.

Baio e colegas concluem:

[M]anipular o ambiente normal de gravidade do início [cardiac progenitor cells] pode destacar mecanismos importantes pelos quais progenitores cardíacos iniciais se desenvolvem ou se expandem. Essas idéias podem ser aplicadas para entender melhor o desenvolvimento cardiovascular e melhorar os resultados das terapias regenerativas baseadas em células-tronco. ”

Graham C. Parker, Ph.D. – que é afiliado à Escola de Medicina da Wayne State University em Detroit, MI, e é o editor-chefe da revista Células-tronco e desenvolvimento – também comenta os resultados.

Ele diz: “Este artigo fornece uma importante prova de conceito para combinar o projeto experimental espacial e terrestre e informa o desenvolvimento terapêutico cardíaco, tanto para voos espaciais quanto aqui na Terra”.



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