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Diabetes tipo 1: aproximar-se do tratamento que gera novas células de insulina

Diabetes tipo 1: aproximar-se do tratamento que gera novas células de insulina

Diabetes tipo 1: aproximar-se do tratamento que gera novas células de insulina

Publicados Segunda-feira, 3 de dezembro de 2018

Pesquisas recentes abriram novos caminhos na busca de um tratamento para diabetes tipo 1 que produza células produtoras de insulina.

Novas pesquisas promovem nossa compreensão de células produtoras de insulina no pâncreas.

Cientistas da Universidade de Copenhague, na Dinamarca, e do Helmholtz Zentrum München, em Neuerberg, Alemanha, mapearam os sinais que determinam o destino das células progenitoras no pâncreas.

Essas células imaturas podem se transformar em células ilhotas que produzem insulina ou outro tipo de célula.

A revista Nature apresenta um artigo sobre as descobertas.

Esta pesquisa revela que as células progenitoras pancreáticas saltam ao redor e que seu ambiente imediato, ou matriz extracelular, desempenha um papel importante na decisão de seu destino.

"Agora conseguimos", diz o professor Henrik Semb, principal autor e diretor do Instituto de Pesquisa Translacional com Células-Tronco em Helmholtz Zentrum München, "mapear o sinal que determina se as células progenitoras pancreáticas se tornarão endócrinas, como a insulina. produzindo células beta ou células ductais ".

Diabetes tipo 1 e células ilhotas

A insulina é um hormônio que ajuda as células a absorver glicose e usá-lo para produzir energia.

Diabetes se desenvolve quando o nível de açúcar no sangue do corpo é muito alto. Isso pode acontecer porque não há insulina suficiente ( diabetes tipo 1 ) ou porque as células são incapazes de usá-lo adequadamente ( diabetes tipo 2 ).

Os números de 2015 dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) sugerem que cerca de 30,3 milhões de pessoas nos Estados Unidos tiveram diabetes naquele ano. Cerca de 5 por cento deles têm diabetes tipo 1, necessitando de tratamento com insulina diariamente.

O diabetes tipo 1 se desenvolve quando o sistema imunológico destrói as células produtoras de insulina no pâncreas.

Essas células existem em grupos chamados ilhotas de Langerhans, que contêm vários tipos de células que produzem hormônios. Aqueles que fazem insulina são chamados de células beta.

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O recente estudo centrou-se nas células progenitoras. Essas células imaturas são " descendentes iniciais " de células-tronco .

Como as células-tronco, as células progenitoras podem se tornar um ou mais tipos de células. Diferentemente das células-tronco, no entanto, elas não podem continuar se dividindo e se reproduzindo indefinidamente. Além disso, as células progenitoras podem amadurecer em uma gama mais limitada de tipos de células do que as células-tronco.

As células progenitoras estão "constantemente" em movimento

As células progenitoras são difíceis de estudar porque não ficam paradas. "Eles estão constantemente se movendo dentro do pâncreas em desenvolvimento, levando a freqüentes mudanças ambientais", observa o professor Semb.

Ele compara as células com os pinball que se movimentam em uma máquina - sua "pontuação final é baseada na soma dos encontros com pinos".

Para examinar como cada progenitor respondeu ao seu ambiente sem a interferência de outras células, ele e seus colegas pegaram progenitores desenvolvidos a partir de células-tronco humanas e os semearam em lâminas de vidro que continham micropadrões de proteínas da matriz.

Prof Semb diz que os pesquisadores ficaram muito surpresos com o que descobriram.

Eles descobriram que diferentes interações com componentes na matriz extracelular alteravam o "estado de força mecânica dentro do progenitor".

"Essas forças resultam de interações entre a matriz extracelular, que está fora da célula, e o citoesqueleto de actina, que está dentro da célula", acrescenta.

Célula endócrina ou ductal?

Com a ajuda de novas experiências, a equipe descobriu que a exposição a várias proteínas na matriz extracelular guiava os progenitores para seus destinos de diferentes maneiras.

Dependendo das forças envolvidas, as células progenitoras tornam-se células ductais ou células ilhotas produtoras de hormônios (endócrinas).

"Os experimentos mostram que a exposição à laminina da matriz extracelular instrui as células progenitoras em direção a um destino endócrino, reduzindo as forças mecânicas dentro das células", explica Prof. Semb.

"Vice-versa, a exposição à fibronectina resulta em um destino do ducto devido ao aumento das forças mecânicas", acrescenta ele.

"Nossa descoberta abre novos caminhos porque explica como as células progenitoras multipotentes amadurecem em diferentes tipos de células durante a formação de órgãos."

Henrik Semb

As descobertas da equipe devem ajudar a informar o desenvolvimento de tratamentos que produzem células produtoras de insulina a partir de células-tronco.

"Agora podemos substituir um número significativo de substâncias derivadas empiricamente, cujo modo de ação nos atuais protocolos de diferenciação de última geração é amplamente desconhecido, com inibidores de moléculas pequenas que visam componentes específicos da via de sinalização de mecanização recém-identificada" Prof. Semb comentários.

Ele acrescenta que o estudo também forneceu um conjunto de ferramentas de engenharia de precisão que podem ser úteis no desenvolvimento de tratamentos de substituição celular, não apenas para diabetes tipo 1, mas também para outras condições graves, como doenças neurodegenerativas.

Em um vídeo (https://vimeo.com/303012751) da Helmholtz Zentrum München , o professor Semb resume a pesquisa e explica o papel influente da matriz extracelular na determinação do destino das células pancreáticas imaturas.

Prof. Dr. Henrik Semb explica seu artigo recente na Nature: Ele e sua equipe descobriram os sinais que determinam o destino das células imaturas no pâncreas. A pesquisa mostra que eles são muito móveis e que seu destino é fortemente influenciado por seu ambiente imediato. Essa descoberta facilitará a fabricação de células de ilhotas pancreáticas a partir de células-tronco e pode ajudar a combater o diabetes tipo 1.

Por Catharine Paddock PhD Fato verificado por Gianna D'Emilio - MedCallsNewsToday 3/12/2018

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