Células-tronco do cérebro rejuvenescedoras podem ser fundamentais para futuros tratamentos de EM.
Os cientistas descobriram uma maneira de tornar as células-tronco do cérebro mais velhas em ratos mais jovens. A descoberta pode levar a melhores tratamentos para doenças relacionadas ao envelhecimento que degradam o cérebro e o sistema nervoso.
A pesquisa diz respeito às células progenitoras de oligodendrócitos (OPCs), que são um tipo de célula-tronco ou célula imatura. Os OPCs são essenciais para o funcionamento saudável do cérebro e do resto do sistema nervoso central .
As OPCs amadurecem ou se diferenciam em oligodendrócitos , que são as células que produzem a bainha de mielina que envolve as fibras nervosas e preserva os sinais elétricos que elas transportam.
A destruição da mielina é uma característica distintiva da esclerose múltipla (EM) e as alterações relacionadas ao envelhecimento das OPCs contribuem para o processo. O envelhecimento também pode reduzir a função do OPC em indivíduos saudáveis.
Pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, descobriram que o aumento da rigidez no cérebro envelhecido prejudica a função dos OPCs.
Quando eles transplantaram OPCs de ratos mais velhos para os cérebros de ratos mais jovens, os OPCs envelhecidos começaram a funcionar como OPCs juvenis.
Enrijecimento do nicho de células-tronco
A equipe acabou determinando que a perda de função nos OPCs era resultado de algo acontecendo em seu microambiente, ou "nicho" de células-tronco.
"Aqui mostramos", escrevem os autores em um recente artigo da Nature , "que o microambiente OPC enrijece com a idade e que essa mudança mecânica é suficiente para causar perda de função relacionada à idade das OPCs."
Parece que o nicho de células-tronco reflete as mudanças relacionadas ao envelhecimento nos "sinais químicos e mecânicos" que ele envia para os OPCs que residem nele.
Uma vez que os OPCs idosos transplantados sentiram que estavam em um ambiente mais jovem e suave, eles começaram a se comportar mais como OPCs vigorosos e mais jovens.
Para explorar o que estava acontecendo com mais detalhes, a equipe realizou alguns experimentos de laboratório com OPCs e "andaimes biológicos e sintéticos para imitar a rigidez de cérebros jovens".
'Molecular e funcionalmente rejuvenescido'
Os pesquisadores observaram que quando eles cresciam OPCs envelhecidos em andaimes de material macio, eles começaram a se comportar mais como OPCs jovens.
As OPCs envelhecidas eram "rejuvenescidas molecular e funcionalmente" como resultado de estarem no material mais macio.
Por outro lado, a colocação de jovens OPCs em andaimes compreendendo material mais rígido, fez com que eles se comportassem como os mais antigos.
"Ficamos fascinados", diz o co-autor sênior do estudo Dr. Kevin J. Chalut, "ao ver que quando crescemos jovens, células-tronco cerebrais em funcionamento no material rígido, as células se tornaram disfuncionais e perderam sua capacidade de se regenerar e fato começou a funcionar como células envelhecidas ".
Dr. Chalut trabalha no Departamento de Física e no Stem Cell Institute da Universidade de Cambridge.
Ele observa, no entanto, que a descoberta mais interessante foi ver os antigos OPCs crescendo no material macio, e como "eles começaram a funcionar como células jovens - em outras palavras, eles foram rejuvenescidos".
"Isso sugere uma nova maneira de superar a perda de função relacionada à idade neste importante sistema de células-tronco", acrescenta.
Piezo1 sinaliza rigidez de nicho
Investigações posteriores levaram Chalut e seus colegas a se concentrarem em um "canal iônico mecanorresponsivo" chamado Piezo1, uma proteína que fica na superfície dos OPCs. Eles descobriram que Piezo1 diz aos OPCs se o seu nicho é rígido ou mole.
Quando eles testaram a reação de OPCs envelhecidos sem Piezo1, os pesquisadores descobriram que as células-tronco se comportavam como OPCs jovens, mesmo quando elas estavam crescendo no material mais rígido do andaime.
Eles também descobriram que a eliminação de Piezo1 nas OPCs nos cérebros de ratos envelhecidos levou as células-tronco a se comportarem como se fossem jovens novamente. As células retomaram sua capacidade normal de regeneração.
A MS Society, que é uma instituição de caridade registrada na Inglaterra e no País de Gales, no Reino Unido, financiou parcialmente o estudo. Sua diretora de pesquisa, Dra. Susan Kohlhaas, diz que as descobertas "têm implicações importantes" para o tratamento da esclerose múltipla.
"AEM é implacável, dolorosa e incapacitante, e os tratamentos que podem retardar e prevenir o acúmulo de incapacidade ao longo do tempo são desesperadamente necessários".
Dr. Susan Kohlhaa