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A diabetes é uma doença causada pela produção insuficiente, ou então pela má absorção, de insulina. Ela é o hormônio que regula a glicose no sangue e garante energia para o organismo. Essa doença pode causar o aumento de glicemia e se as taxas forem muito altas, elas podem dar complicações no coração, artérias, olhos, rins e nervos. E em casos mais graves, pode levar até à morte.
Mas uma nova técnica, que converte células-tronco humanas em células que produzem insulina, pode ser uma promessa para futuros tratamentos de diabetes. Isso se o que foi observado nos ratos puder ser transferido para os humanos.
Pesquisadores descobriram uma nova forma de transformar as células-tronco, pluripotentes humanas (hPSCs), em células beta pancreáticas que produzem insulina. Quando eles colocaram essas células em ratos, que tinham uma forma aguda de diabetes, a doença deles foi rapidamente curada.
“Esses ratos tinham diabetes muito grave, com leituras de açúcar no sangue de mais de 500 miligramas por decilitro de sangue. Níveis que podem ser fatais para uma pessoa”, explica o engenheiro biomédico Jeffrey R. Millman.
“Quando demos aos ratos as células secretoras de insulina, em duas semanas os níveis de glicose no sangue haviam retornado ao normal e permaneceram assim por muitos meses”, continua.
Células
Essas células-tronco pluripotentes são como se fossem células em branco, que podem se transformar em outros tipos de células por todo corpo. Quando aplicada para a diabetes, os pesquisadores podem fazer com que elas se transformem em células produtoras de insulina, que são as que os diabéticos não têm. Isso ajudará a controlar o açúcar no sangue e manterá a pessoa saudável.
Isso é estudado pelos cientistas há anos e com alguns casos de sucesso. O sucesso aumenta, conforme a compreensão dos processos por trás da manipulação de células-tronco aumenta.
Em 2016, o laboratório de Millman criou uma forma de produzir células secretoras de insulina. Basicamente, elas funcionavam em resposta à glicose. Depois de alguns anos, eles conseguiram aumentar o nível de secreção de insulina nas células beta pancreáticas, que derivaram das células-tronco.
O desafio, que os pesquisadores enfrentam, é tentar diminuir a quantidade das células que saem do alvo no processo. São células em branco que se transformam em outros tipos de células não intencionais.
“Um problema comum quando você está tentando transformar uma célula-tronco humana em uma célula beta produtora de insulina, ou um neurônio ou uma célula do coração, é que você também produz outras células que não deseja. No caso de células beta, podemos obter outros tipos de células do pâncreas ou células do fígado”, ressalta.
Essas células fora do alvo não são prejudiciais. Mas também não ajudam os pesquisadores em seu trabalho no controle da glicose. Mas uma nova técnica parece que consegue manter essa diferenciação celular no alvo.
Estudo
No novo estudo, a equipe descobriu que os fatores que levam as células-tronco a virarem células pancreáticas estão ligados ao estado do citoesqueleto da célula. Ele é uma estrutura de suporte que fica dentro da célula. E se comporta como uma espécie de esqueleto que é feito de microfilamentos de várias fibras proteicas.
Uma proteína que parece ser importante nessa diferenciação celular é a actina.
“Descobrimos que manipular interações célula-biomaterial e o estado do citoesqueleto de actina alteraram o tempo da expressão do fator de transcrição endócrina e a capacidade dos progenitores pancreáticos de se diferenciarem em células beta derivadas de células-tronco”, explicam os autores.
Ou seja, os cientistas podem garantir uma maior eficiência na produção de células produtoras de insulina controlando esse citoesqueleto de actina. E essa capacidade pode ser um passo grande para tratamentos com células-tronco.
“Conseguimos produzir mais células beta. E essas células funcionaram melhor nos ratos. Algumas das quais permaneceram curadas por mais de um ano”, disse Millman.
“Nosso estudo como um todo enfatiza que a dinâmica citoesquelética trabalha sinergicamente com fatores bioquímicos solúveis para regular o destino das células endodérmicas. Abrindo novas oportunidades para melhorar os resultados da diferenciação”, concluem os autores.
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