Cientistas rejuvenescem células-tronco no cérebro de camundongos

Cientistas rejuvenescem células-tronco no cérebro de camundongos

Mecanismo estudado pelo grupo pode melhorar a capacidade de regeneração do cérebro de idosos pela ativação de células-tronco neurais

Conforme o cérebro envelhece, sua capacidade regenerativa diminui. Sabe-se que esse processo está associado a uma diminuição das funções das células-tronco neurais. Com a idade, elas perdem a capacidade de se multiplicar e muitas entram em um estado de dormência. Entender os mecanismos envolvidos pode ajudar no desenvolvimento de novos tratamentos para doenças relacionadas com o envelhecimento.

Um grupo de cientistas da Universidade de Luxemburgo e do Centro de Pesquisa Alemão para o Câncer conseguiu reverter esse processo no cérebro de camundongos. Inicialmente, eles criaram um modelo computacional que caracteriza as proteínas responsáveis pelo estado funcional de uma célula-tronco em seu nicho, ou seja, se ela vai se multiplicar ou permanecer em um estado de dormência. O modelo considera informações sobre quais genes estão sendo transcritos na célula, usando técnicas modernas de biologia celular.

A partir desse modelo, eles identificaram uma molécula chamada sFRP5 que mantém as células-tronco inativas no cérebro de camundongos idosos e impedem a sua multiplicação bloqueando a via Wnt não canônica, que é importante para a diferenciação celular. O modelo também indica que o fato de essa população de células entrar em estado dormente impede que a população de células-tronco neurais seja completamente extinta no cérebro idoso – ou seja, a indução do estado dormente preserva essas células.

Depois dessa etapa, começaram os estudos in vitro e in vivo em que os resultados do modelo computacional foram validados. Quando a proteína sFRP5 foi neutralizada, as células-tronco que estavam em estado dormente começaram a se multiplicar mais ativamente, tornando-se disponíveis para atuar em processos regenerativos.

De acordo com os cientistas, a idade não altera de maneira significativa a transcrição de genes na célula e, uma vez ativadas, as células-tronco neurais têm o mesmo desempenho em cérebros jovens ou idosos no que se refere à capacidade de multiplicação e diferenciação. Isso indica que é possível uma abordagem como essa para tratar doenças degenerativas associadas ao envelhecimento, estimulando a ativação de células-tronco neurais do próprio paciente.

Os resultados indicam, também, que o ambiente ou nicho do cérebro idoso mantém as células-tronco neurais em estado dormente devido a sinais inflamatórios e à regulação da via Wnt não canônica. Entendendo esses mecanismos, pode ser possível modular o equilíbrio entre dormência e ativação de células-tronco neurais ao longo do processo de envelhecimento e preservar a função dessas células.

Para saber mais sobre células-tronco neurais dormentes, você pode ler sobre o estudo com células do cérebro das moscas Drosophila e para saber mais sobre envelhecimento celular, o estudo com células-tronco pluripotentes induzidas. A ideia de ativar células-tronco do próprio organismo para favorecer processos de regeneração tem sido uma presença constante na literatura científica e tem potencial para se tornar uma abordagem clínica no futuro.

Referência:

Kalamakis G et al. Quiescence Modulates Stem Cell Maintenance and Regenerative Capacity in the Aging Brain.Cell. 2019.


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