Cientistas criam molécula que causa maturidade de células-tronco
Uma descoberta acidental durante outra experiência levou os pesquisadores do centro médico Southwestern da Universidade do Texas à criação de uma pequena molécula que estimule o amadurecimento de células-tronco do sistema nervoso, segundo a revista "Nature Chemical Biology".
Isso poderia permitir no futuro o cultivo das células-tronco nervosas de uma pessoa fora do corpo, o estímulo a seu amadurecimento, e a reimplantação como células que funcionem para o tratamento de várias doenças, segundo os pesquisadores.
"Isso fornece um ponto de partida crítico para a medicina neurodegenerativa e a quimioterapia do câncer cerebral", disse Jenny Hsieh, professora de biologia molecular e autora do estudo.
A criação da molécula permitiu que os cientistas revelassem alguns dos passos bioquímicos que ocorrem quando as células dos nervos amadurecem.
Os cientistas iniciaram este projeto como resultado de um estudo separado onde examinaram 147 mil compostos para ver qual podia estimular as células-tronco cultivadas de embriões de roedores para que se desenvolvessem como células cardíacas.
Inesperadamente, cinco moléculas estimularam as células-tronco para que se transformassem em formas parecidas a células nervosas.
Depois, os pesquisadores criaram uma variação destas moléculas em um novo composto chamado Isx-9.
Este composto foi mais fácil de usar que seus semelhantes descobertos inicialmente, porque funcionou em uma concentração muito mais baixa e também se diluiu mais facilmente em água.
"Foi completamente ao acaso que descobrimos esta pequena molécula que gera células nervosas", disse Hsieh. Penso que é uma das pequenas moléculas neurogênicas mais poderosas do planeta".
"Em teoria, esta molécula poderia causar o amadurecimento pleno, ao ponto que as novas células nervosas poderiam gerar os sinais elétricos necessários para o funcionamento completo", acrescentou.
As células-tronco nervosas se encontram em grupos dispersos em várias áreas do cérebro. Essas células são capazes de se transformar em vários tipos diferentes de células, não todas nervosas.
No estudo, as células-tronco nervosas de roedores tomados de uma área do cérebro chamada hipocampo foram cultivadas com Isx-9. Essas células se aglomeraram e desenvolveram finos apêndices, o que ocorre tipicamente quando se produzem células nervosas em um cultivo.
O Isx-9 impediu que essas células-tronco se desenvolvessem em outros tipos de células não nervosas e foi mais potente que outras substâncias neurogênicas na estimulação do desenvolvimento de células nervosas. A molécula gerou de duas a três vezes mais células nervosas e outros compostos que se usam comumente.
Novas células
Os cientistas acreditaram durante décadas que o cérebro dos mamíferos adultos não podia gerar novas células nervosas. Por outro lado, a aprendizagem e a memória eram estritamente resultados do estabelecimento no cérebro de novas conexões entre as células existentes.
No entanto, agora se sabe que o cérebro cria constantemente novas células nervosas. No hipocampo, que é ligado à aprendizagem e à memória, as células-tronco amadurecem como células nervosas completas a um ritmo de mil por dia, disse Hsieh.
Os cientistas sabem também que quando uma célula nervosa madura e envia um sinal químico chamado neurotransmissor, as células começam a amadurecer, mas até agora não conhecem os processos bioquímicos ou os genes envolvidos, acrescentou.
"A grande brecha em nosso reconhecimento é como controlar estas células-tronco", disse Hsieh.
O Isx-9 aparentemente atua como um sinal neurotransmissor sobre as células-tronco nervosas. Mediante o cultivo de células-tronco com o composto, os cientistas identificaram um possível processo bioquímico pela qual as células-tronco começam a se transformar em células do tecido nervoso.
Isso poderia permitir no futuro o cultivo das células-tronco nervosas de uma pessoa fora do corpo, o estímulo a seu amadurecimento, e a reimplantação como células que funcionem para o tratamento de várias doenças, segundo os pesquisadores.
"Isso fornece um ponto de partida crítico para a medicina neurodegenerativa e a quimioterapia do câncer cerebral", disse Jenny Hsieh, professora de biologia molecular e autora do estudo.
A criação da molécula permitiu que os cientistas revelassem alguns dos passos bioquímicos que ocorrem quando as células dos nervos amadurecem.
Os cientistas iniciaram este projeto como resultado de um estudo separado onde examinaram 147 mil compostos para ver qual podia estimular as células-tronco cultivadas de embriões de roedores para que se desenvolvessem como células cardíacas.
Inesperadamente, cinco moléculas estimularam as células-tronco para que se transformassem em formas parecidas a células nervosas.
Depois, os pesquisadores criaram uma variação destas moléculas em um novo composto chamado Isx-9.
Este composto foi mais fácil de usar que seus semelhantes descobertos inicialmente, porque funcionou em uma concentração muito mais baixa e também se diluiu mais facilmente em água.
"Foi completamente ao acaso que descobrimos esta pequena molécula que gera células nervosas", disse Hsieh. Penso que é uma das pequenas moléculas neurogênicas mais poderosas do planeta".
"Em teoria, esta molécula poderia causar o amadurecimento pleno, ao ponto que as novas células nervosas poderiam gerar os sinais elétricos necessários para o funcionamento completo", acrescentou.
As células-tronco nervosas se encontram em grupos dispersos em várias áreas do cérebro. Essas células são capazes de se transformar em vários tipos diferentes de células, não todas nervosas.
No estudo, as células-tronco nervosas de roedores tomados de uma área do cérebro chamada hipocampo foram cultivadas com Isx-9. Essas células se aglomeraram e desenvolveram finos apêndices, o que ocorre tipicamente quando se produzem células nervosas em um cultivo.
O Isx-9 impediu que essas células-tronco se desenvolvessem em outros tipos de células não nervosas e foi mais potente que outras substâncias neurogênicas na estimulação do desenvolvimento de células nervosas. A molécula gerou de duas a três vezes mais células nervosas e outros compostos que se usam comumente.
Novas células
Os cientistas acreditaram durante décadas que o cérebro dos mamíferos adultos não podia gerar novas células nervosas. Por outro lado, a aprendizagem e a memória eram estritamente resultados do estabelecimento no cérebro de novas conexões entre as células existentes.
No entanto, agora se sabe que o cérebro cria constantemente novas células nervosas. No hipocampo, que é ligado à aprendizagem e à memória, as células-tronco amadurecem como células nervosas completas a um ritmo de mil por dia, disse Hsieh.
Os cientistas sabem também que quando uma célula nervosa madura e envia um sinal químico chamado neurotransmissor, as células começam a amadurecer, mas até agora não conhecem os processos bioquímicos ou os genes envolvidos, acrescentou.
"A grande brecha em nosso reconhecimento é como controlar estas células-tronco", disse Hsieh.
O Isx-9 aparentemente atua como um sinal neurotransmissor sobre as células-tronco nervosas. Mediante o cultivo de células-tronco com o composto, os cientistas identificaram um possível processo bioquímico pela qual as células-tronco começam a se transformar em células do tecido nervoso.
