Super Células Estaminais Aumentam as Suas Capacidades Através da Alteração da Dieta

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Um estudo recente da Universidade de Copenhaga criou células estaminais que são mais capazes de se transformar noutros tipos de células ao alterar a sua dieta. Estas células estaminais melhoradas superam as células normais na geração de células especializadas, como células hepáticas, cutâneas ou nervosas.

O estudo, intitulado “Alteração da identidade celular dos programas de metabolismo através da desacetilação dependente de NAD+”, surge no The EMBO Journal.

Robert Bone, professor assistente no Centro de Medicina de Células Estaminais da Fundação Novo Nordisk (reNEW), explica: “Mostrámos que, ao modificar a sua dieta, as células estaminais podem rejuvenescer e tornar-se ‘supercélulas estaminais’, reprogramando-as para processar a energia de forma diferente.”

“O resultado global é que estas células estaminais agem como se fossem de um estádio anterior de desenvolvimento, o que aumenta a sua capacidade de se diferenciarem noutros tipos de células.”

Os investigadores alteraram especificamente o tipo de açúcar disponível para as células estaminais no meio de crescimento, que as células utilizam para produzir energia.

Estas células estaminais não só se destacam na diferenciação, como também permanecem mais saudáveis ​​e robustas ao longo do tempo do que as cultivadas em condições padrão. Joshua Brickman, autor correspondente e professor na reNEW, explica: “Isto consegue-se com um método bastante simples”.

Possíveis aplicações futuras das “supercélulas estaminais” destacadas por Joshua Brickman

Joshua Brickman destaca as inúmeras potenciais aplicações futuras das “supercélulas estaminais”.

Tendo descoberto uma forma simples de rejuvenescer as células, pretendemos explorar o seu potencial em diferentes tipos, como as células do fígado ou do coração, para tratar condições como a insuficiência cardíaca ou a cirrose hepática. Podemos também regenerar células envelhecidas e tratar doenças como Parkinson, osteoporose ou diabetes.”

Uma área em que os investigadores se estão a concentrar são os tratamentos de fertilidade, particularmente a fertilização in vitro (FIV). As “supercélulas estaminais” são altamente eficazes na produção de tecido formado durante o desenvolvimento embrionário inicial, crucial para o sucesso da fertilização in vitro.

“Uma coisa em que as ‘supercélulas estaminais’ parecem destacar-se é na produção de uma linhagem celular que se transforma no saco vitelínico. Estudos anteriores demonstraram que a criação de um saco vitelínico em embriões cultivados em placa é crucial para a sua capacidade de implantação e para o sucesso da gestação”, afirma Robert Bone.

“Esperamos melhorar as técnicas de fertilização in vitro criando uma cultura para fertilização in vitro que incorpore este mesmo processo metabólico. Em última análise, pretendemos aumentar as taxas de sucesso da implantação integrando-a nos protocolos de cultura de embriões da clínica”, acrescenta Joshua Brickman.

As células estaminais são células únicas capazes de se autorreplicar e diferenciar em tipos especializados, como células hepáticas, cutâneas ou nervosas. As células estaminais embrionárias (CTEs) provêm de embriões e podem ser cultivadas em laboratório para se tornarem células especializadas.

O Futuro da Medicina Regenerativa: as Células Estaminais como Ferramentas de Cura e Reparação

Olhando para o futuro, os investigadores imaginam a utilização de células estaminais para criar novas terapias que possam substituir ou reparar tecidos e órgãos danificados, ou restaurar funções perdidas devido a doenças ou lesões. Este campo é conhecido como medicina regenerativa.

Neste estudo, os cientistas desenvolveram um novo meio de cultura para células estaminais embrionárias de ratinho (CTEs). Basicamente, trocaram glicose, um tipo de açúcar, por galactose na cultura. Esta alteração na “dieta” interrompe o metabolismo normal da glicose e obriga as células a depender da fosforilação oxidativa para obter energia.

Esta alteração na fonte de nutrientes faz com que as CCE regressem a um estádio de desenvolvimento anterior, o que aumenta a sua capacidade de se diferenciarem noutros tipos de células.

Os investigadores descobriram que esta alteração metabólica ativou uma proteína de sinalização específica conhecida por controlar o envelhecimento celular. Esta ativação aumentou a ligação de outras proteínas-chave ao ADN.

Racionalizar o Genoma: Como as Alterações Metabólicas Melhoram a Eficiência Genética

Como resultado deste novo processo metabólico, o ADN torna-se mais densamente “comprimido” em regiões que contêm informação genética redundante, enquanto as áreas com instruções críticas permanecem mais acessíveis. Este ajuste reduz o ruído genético desnecessário e amplifica os sinais relevantes.

Esta “relação sinal-ruído” melhorada ajuda as células estaminais a compreender melhor as suas funções, fazendo-as agir como células de uma fase anterior do desenvolvimento e melhorando o seu desempenho.

Os investigadores descobriram também que um declínio na “relação sinal-ruído” contribui para certos sinais de envelhecimento. É como levar os idosos a um restaurante barulhento, onde têm dificuldade em ouvir devido ao altifalante silencioso e ao ruído de fundo. As células estaminais envelhecidas enfrentam um desafio semelhante quando tentam interpretar os seus genomas.

Leia o Artigo Original: Phys.org

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