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Pesquisadores descobrem novo modo funcional das células-tronco no intestino

Fonte

ISTA | Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria

Data

quarta-feira. 20 julho 2022 20:45

Células-tronco são um tema com crescente importância para a criação de tratamentos médicos. No entanto, os cientistas ainda não entendem completamente como elas escolhem se dividir ou se diferenciar para renovar órgãos. Recentemente, pesquisadores descobriram um novo mecanismo biofísico que regula as células-tronco no intestino de camundongos. Lá, uma célula-tronco não é puramente definida por marcadores moleculares intrínsecos, mas também por sua localização e movimentos em seu ambiente. Isso pode ter implicações para possíveis novos tratamentos.

O intestino é altamente complexo. O epitélio intestinal, uma camada especial de células que reveste o interior do intestino delgado e grosso, absorve nutrientes e água da alimentação. Ele se renova completamente a cada quatro a sete dias usando células-tronco. Estes são um tipo de célula especial que pode se autorrenovar, dividindo-se e diferenciado-se para dar origem a quaisquer outros tipos de células para renovar os órgãos. Os cientistas ainda não sabem exatamente como elas tomam essas decisões, ou o que define uma célula-tronco.

O Dr. Bernat Corominas-Murtra, ex-pós-doutorando no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) e atualmente professor da Universidade de Graz, também na Áustria, e o Dr. Edouard Hannezo, professor do ISTA, trabalharam em conjunto com um grupo internacional de pesquisadores experimentais liderados pelo Dr. Jacco Van Rheenen em Amsterdã para estudar as células-tronco no epitélio intestinal. Eles encontraram um novo mecanismo que pode mudar a compreensão do que é uma célula-tronco. As descobertas foram publicadas na revista científica Nature.

O epitélio intestinal é apenas uma camada de células espessas e constantemente renovadas. Ele está em todas as vilosidades que parecem minúsculos tentáculos cobrindo o interior dos intestinos delgado e grosso. Entre as vilosidades, existem pequenas bolsas no tecido chamadas ‘criptas intestinais’. Esse nome pode invocar algum mistério e isso pode não estar muito longe do que realmente acontece lá.

“No fundo das criptas, as células-tronco do epitélio estão constantemente se dividindo. Algumas das células resultantes permanecem como células-tronco na cripta e as outras são empurradas para fora em direção à ponta das vilosidades circundantes. Lá, no final, elas se diferenciam em tipos de células funcionais que permitem a função intestinal e que são descartadas após alguns dias. Isso acontece o tempo todo dentro do corpo e, se esse mecanismo quebrar, você pode ter sérios problemas médicos”, explicou o Dr. Corominas-Murtra.

Ao estudar essas células-tronco nos intestinos delgado e grosso, os cientistas ficaram inicialmente perplexos. “Geralmente pensamos em células-tronco determinadas pelas propriedades bioquímicas intrínsecas de uma célula – algo como um marcador bioquímico que podemos identificar. Mas descobrimos que, entre as células que tinham esse marcador tradicional de células-tronco, muitas delas nunca funcionaram como células-tronco, mas foram empurradas para fora das criptas para serem descartadas, sem contribuir para a renovação a longo prazo do intestino. Também vimos que, embora os marcadores clássicos previssem o mesmo número de células-tronco no intestino delgado e grosso, havia cerca de duas vezes mais delas realmente funcionando como células-tronco no intestino delgado do que no intestino grosso”, continuou o Dr. Corominas-Murtra. Os cientistas, portanto, queriam entender o que determina quais células realmente agem como células-tronco e descobriram um novo mecanismo surpreendente que regula as células-tronco nas criptas.

“Descobrimos que se [uma célula-tronco] se comporta como uma célula-tronco ou não, tudo depende da sua localização! As células do epitélio não são apenas empurradas para fora da cripta pelas divisões celulares abaixo delas – como em uma esteira rolante – mas há outro tipo de movimento envolvido”, explicou o professor Bernat Corominas-Murtra.

Os cientistas descobriram que as células na camada do epitélio também se movem ativamente em direções aleatórias – para frente e para trás ao longo da ‘correia transportadora’. Dessa forma, células em posições desfavoráveis ​​que seriam empurradas para fora podem se reposicionar, acabar de volta na base da cripta e atuar lá novamente como células-tronco para se dividir e reabastecer o epitélio.

O Dr. Edouard Hannezo explicou as possíveis implicações dessas descobertas: “Esses movimentos constituem um novo mecanismo ambiental que determina quais células passam a atuar funcionalmente como células-tronco. No intestino delgado, o sinal molecular que regula os movimentos é mais forte do que no intestino grosso, de modo que as células podem se mover com mais frequência de volta à cripta. Isso explica por que existem mais células-tronco realmente funcionando no intestino delgado do que no intestino grosso. Isso pode ter grandes implicações para nossa compreensão do que realmente é uma célula-tronco e como usá-la em aplicações médicas”.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (em inglês).

Fonte: ISTA.

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