O desenvolvimento de células-tronco do sangue depende de um receptor de proteína sensível a micróbios aparentemente não relacionado, de acordo com um novo estudo.
A descoberta poderá abrir novos caminhos na busca contínua pela produção de células estaminais sanguíneas a partir do próprio sangue de uma pessoa – negando assim a necessidade de transplantes de medula óssea.
O receptor de proteína em questão, chamado Nod1, já é conhecido por seu papel em ajudar a reconhecer infecções bacterianas no corpo e a estimular uma resposta imunológica, observam os autores do estudo.
Mas, de acordo com a sua pesquisa, o Nod1 também parece servir um propósito diferente muito mais cedo na vida, quando o sistema vascular do embrião ainda está em desenvolvimento.
Liderado por Raquel Espin Palazon, geneticista da Universidade Estadual de Iowa, o estudo sugere que este sensor microbiano ajuda os embriões a forçar algumas de suas células endoteliais vasculares a se tornarem células-tronco do sangue.
Esta poderia ser uma informação valiosa, dado o seu potencial para esclarecer como um embrião produz células estaminais do sangue – e talvez também como podemos cultivá-las muito mais tarde na vida.
“Isso eliminaria a tarefa desafiadora de encontrar doadores compatíveis para transplante de medula óssea e as complicações que ocorrem após receber um transplante, melhorando a vida de muitos pacientes com leucemia, linfoma e anemia”, diz Espin Palazon.
As células-tronco do sangue são progenitoras de todos os glóbulos brancos e vermelhos do sangue, produzindo todos os componentes do sangue em um processo chamado hematopoiese.
Essas células-tronco do sangue, também conhecidas como células-tronco hematopoiéticas, surgem no corpo antes do nascimento, desenvolvendo-se a partir de células endoteliais na aorta do embrião.
No entanto, embora isso já estivesse claro, há poucos detalhes sobre o que desencadeia este importante processo num embrião.
“Sabemos que as células estaminais do sangue se formam a partir de células endoteliais, mas os fatores que levaram a célula a mudar de identidade eram enigmáticos”, diz Espin Palazon. “Não sabíamos que esse receptor era necessário ou que era necessário tão cedo, antes mesmo de as células-tronco do sangue se formarem”.
Os pesquisadores primeiro se concentraram no Nod1, analisando bancos de dados públicos de embriões humanos, depois estudaram o receptor usando o peixe-zebra, um organismo modelo comumente usado que compartilha cerca de 70% de seu genoma com os humanos.
Ao inibir ou aumentar o Nod1, os pesquisadores demonstraram uma correlação positiva com a criação de células estaminais do sangue.
Para esclarecer mais sobre o Nod1 e o desenvolvimento do sangue em humanos, os autores do estudo também colaboraram com o Hospital Infantil da Filadélfia, onde os pesquisadores produzem células-tronco pluripotentes induzidas pelo homem.
Embora estas sejam geradas a partir de células do corpo adulto, os pesquisadores reprogramam-nas geneticamente para imitar as células estaminais pluripotentes – aquelas capazes de produzir muitos tipos de células diferentes – encontradas nos embriões.
As células-tronco pluripotentes induzidas podem gerar a maioria dos tipos de células sanguíneas, mas não podem criar células-tronco sanguíneas funcionais. Ainda assim, a inibição do Nod1 fez com que estas células estaminais pluripotentes induzidas produzissem menos sangue, espelhando o efeito observado nas células estaminais do sangue do peixe-zebra.
A maioria das células-tronco do sangue de uma pessoa reside na medula óssea, portanto, pacientes com certas doenças do sangue geralmente precisam de um transplante de medula óssea para fornecer um suprimento vital de células-tronco do sangue.
Mas armados com esta evidência sobre o papel do Nod1 na criação de células estaminais do sangue em embriões, os cientistas têm uma nova esperança de encontrar uma forma de produzir novas células estaminais do sangue a partir de amostras humanas, potencialmente até do próprio sangue dos pacientes.
Isso poderia ajudar a evitar não só os desafios logísticos de organizar e realizar transplantes de medula óssea, observam os investigadores, mas também complicações como a doença do enxerto contra o hospedeiro, na qual as células imunitárias transplantadas reconhecem o hospedeiro como estranho e atacam as células do receptor.
“Este seria um enorme avanço para a medicina regenerativa”, diz Espin Palazon.
Ainda são necessárias mais pesquisas, não apenas para entender como exatamente o corpo cria as células-tronco do sangue, dizem os pesquisadores, mas também quando cada etapa precisa ocorrer.
“O momento é crucial. É como quando você está cozinhando e precisa adicionar ingredientes em uma ordem específica”, diz Espin Palazon.
“Meu grupo na Universidade Estadual de Iowa continuará trabalhando para uma vida sem doenças sanguíneas”, acrescenta ela. “Acredito que nossas investigações abrirão o caminho para finalmente criar células-tronco sanguíneas de grau terapêutico para curar pacientes com doenças sanguíneas”.
Publicado em ScienceAlert
