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Cientistas brasileiros e israelenses revelaram um relógio natural regulando a produção de células sanguíneas.

A descoberta pode melhorar o tratamento do câncer. O pesquisador do Instituto Weizmann de Ciências Prof. Tsvee Lapidot está no Brasil esta semana. O transplante de medula óssea é um tratamento habitual do câncer e outras doenças. Uma nova descoberta de cientistas do Instituto Weizmann de Ciências (Israel) e da Universidade de São Paulo (USP), fruto do Projeto de Cooperação Internacional FAPESP – Weizmann*, acaba de ser publicada na prestigiosa revista Cell – Stem Cell.

O avanço sugere que ajustando o horário da colheita de células-tronco do doador aos ciclos dia – noite (circadianos) o sucesso dos transplantes de medula óssea poderá aumentar. “Nossos resultados sugerem que o horário da colheita das células tronco pode afetar o sucesso do transplante de medula óssea” diz a pesquisadora brasileira Dra. Karin Golan.

Os achados do estudo realizado em camundongos também sugerem que em seres humanos também seria possível aumentar o sucesso dos transplantes, realizando nos doadores de medula um pré-tratamento com melatonina ou outras moléculas reguladoras dos ciclos de luz e escuridão.

Ciclo diário

O Prof. Tsvee Lapidot, do Departamento de Imunologia, do Instituto Weizmann de Ciências, em colaboração com a equipe da Profa. Regina Markus, do Laboratório de Cronofarmacología da Universidade de São Paulo (USP) e cientistas de outros países, descobriram que na medula óssea as células formadoras de sangue se comportam de uma forma pela manhã, e de forma diferente à noite. Eles revelaram que havia um relógio regulando a produção de células sanguíneas.

O processo pelo qual se reabastece o sangue do corpo diariamente envolve dos grupos de células da medula chamadas de células tronco hematopoiéticas, umas já maduras, de vida curta, e um pool de células-tronco imaturas. No início, os pesquisadores determinaram a quantidade de células-tronco na medula de camundongos ao longo de 24 horas e descobriram que existem dois picos na produção destas células: às 11 da manhã e às 11 da noite.

Mas a descoberta foi além. As células não eram iguais. Durante o pico de luz matinal, as células estavam amadurecendo e se diferenciando em diferentes tipos de células necessárias para reabastecer o sangue e a saída das células para a circulação era facilitada. Ao contrário, durante o pico noturno, uma população maior de células na medula óssea adquiriu características de células-tronco indiferenciadas, isto é, não especializadas. No processo de passar de uma para outra havia influência do ciclo diário de luz e escuridão.

Quando as células-tronco da noite foram transplantadas, em camundongos, foram duas vezes mais eficientes do que com as células colhidas durante o pico matinal. Houve também outras mudanças. Dependendo do horário e da exposição à luz, os camundongos apresentaram um aumento ou diminuição dos níveis de duas substâncias em sua medula óssea: a norepinefrina (NE) e o fator de necrose tumoral (TNF), conhecida por causar morte celular e inflamação.

Quando os cientistas bloquearam estas moléculas (ou realizaram experiências em camundongos geneticamente modificados que não apresentam estas moléculas) os picos de células-tronco deixaram de existir, sugerindo que essas moléculas são essenciais para o ciclo que produz, alternativamente, células indiferenciadas e maduras. “Descobrimos um mecanismo previamente desconhecido através do qual as células-tronco são reabastecidas na medula óssea”, disse o prof. Lapidot.

Revertendo os picos com a melatonina

Os cientistas foram além: descobriram que poderiam reverter os picos através do emprego da melatonina. Quando injetaram este hormônio nos camundongos, o típico pico noturno com grandes números de células tronco indiferenciadas foi produzido pela manhã. “Atualmente, considerar as alternâncias impostas pelas fases do dia no funcionamento normal dos seres vivos permite uma enorme melhoria no entendimento de patologias e também na determinação da melhor hora para tomada de medicamentos. Neste projeto fomos além, este novo conhecimento permitirá realizar procedimentos de alta complexidade em horários adequados”, refere a profa. Regina Markus

*O Prof. Lapidot visitou o Brasil no ano 2013, a convite dos Amigos do Weizmann Brasil, e a atual Cooperação Internacional e a parceria científica com o laboratório da profa. Regina Markus na USP é um dos frutos. A Profa Markus e o Prof. Lapidot receberam o apoio de FAPESP-Weizmann. O aporte económico da parte da Regina Markus foi financiada pela FAPESP e a do Prof. Lapidot pelos Amigos do Weizmann do Brasil.

Este estudo foi realizado em colaboração com o Prof. John Dick, da University Health Network de Toronto no Canadá; Profa. Irit Sagi do Departamento de Regulação Biológica do Instituto Weizmann; e Prof. Steffen Jung e Dra. Biana Bernshtein do Departamento de Imunologia do Instituto Weizmann.

As pesquisas do Prof. Tsvee Lapidot são patrocinadas pelo Instituto para a Pesquisa com Células-Tronco Helen e Martin Kemmel, que ele dirige; Fundo de Pesquisas de Células -Tronco Dra. Beth Rom-Rymer; Prêmio Henri Grurwitz; Fundo de Patrocínio para Pesquisas com Células- Tronco Felix e Silvia Schnur; Asher Pertman e Wayne Pertman. O Prof. Lapidot é o ocupante da Cátedra de Ensino e Pesquisa em Células-Tronco Edith Arnoff Stein.

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