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Cientistas do Winship Cancer Institute da Emory University, da Children’s Healthcare of Atlanta e da Georgia Tech descobriram que a modulação da rigidez das hemocomponentes que formam o sangue poderia facilitar os procedimentos de mobilização usados ​​para transplantes baseados em células-tronco.

Squishiness temporário poderia ajudar a conduzir as células-tronco formadoras de sangue da medula óssea para o sangue, mas as células precisam ser rígidas para ficarem prontas e reabastecer o sangue e o sistema imunológico, descobriram os pesquisadores. Os resultados da pesquisa com animais foram publicados em 14 de março na revista Cell Stem Cell.

Como as células deformáveis ​​são e, portanto, quão rígidas ou macias elas são, desempenham um papel importante na retenção de células-tronco formadoras de sangue em seus nichos de medula e, assim, preservam suas capacidades de repopulação a longo prazo, diz o principal autor Cheng-Kui Qu, PhD. . A pesquisa fornece insights sobre como alterações na biomecânica das células-tronco do sangue podem estar associadas a certas doenças do sangue, incluindo leucemias.

“Transplantes de medula óssea”, como parte de uma estratégia de tratamento para o câncer, geralmente não envolvem extrair fisicamente a medula óssea. Em vez disso, os médicos usam uma droga (G-CSF) que estimula as células-tronco formadoras de sangue a deixarem a medula óssea e entrarem no sangue, porque geralmente dá um rendimento maior. No entanto, esse não é o caso de cerca de um terço dos pacientes, para os quais a mobilização é insuficiente. Qu diz que um dos experimentos no jornal foi uma “prova de conceito” para uma estratégia que poderia suplementar abordagens convencionais.

Qu é professor de pediatria na Faculdade de Medicina da Universidade Emory, no Winship Cancer Institute e no Aflac Cancer and Blood Disorders Center, Children’s Healthcare of Atlanta. O primeiro autor do artigo é o pós-doutorado Fang Ni, MD, PhD.

Qu e seus colegas estavam estudando uma enzima, Ptpn21, que é altamente expressa em células-tronco do sangue e ajuda a remodelar partes do esqueleto interno de uma célula. Os cientistas geraram ratos sem Ptpn21 e na medula óssea dos camundongos mutantes. Havia menos células-tronco e células progenitoras precoces. Além disso, as células-tronco formadoras de sangue tendiam a ficar mais afastadas (duas vezes mais) dos nichos onde habitualmente residem.

Os camundongos mutantes eram muito sensíveis às drogas quimioterápicas, mas também era mais fácil estimular as células-tronco sanguíneas da medula óssea. Essas observações sugeriram deformabilidade como explicação. Células-tronco do sangue de camundongos mutantes poderiam se espremer mais facilmente através de poros estreitos.

“Nossas observações iniciais levaram a uma colaboração maravilhosa com os laboratórios Lam e Sulchek”, diz Qu.

Qu abordou Wilbur Lam e Todd Sulchek, engenheiros biomédicos especialistas em estudar as características mecânicas das células. As células mutantes Ptpn21 eram de fato mais chatas e os cientistas conseguiram medir exatamente quanto.

O laboratório de Qu realizou experimentos adicionais para determinar como a perda de Ptpn21 afeta a deformabilidade da célula. Eles descobriram que poderiam fazer células com falta de Ptpn21 novamente por interferir com a função de outra proteína, Septin1. Além disso, eles mostraram que tratar camundongos normais com blebbistatina, que interfere com partes do esqueleto interno de uma célula, também resulta na mobilização de células-tronco para o sangue. Quesenta que a blebbistatina também pode ter efeitos sistêmicos nos camundongos.

“Nossas descobertas são de que as células-tronco normais formadoras de sangue são mais rígidas e menos deformáveis ​​do que células sanguíneas diferenciadas”, diz Qu. “Isso nos ajuda a entender melhor a patogênese dos distúrbios sangüíneos associados à perda de quiescência de células-tronco. Além disso, nossos achados sugerem que a biomecânica celular pode ser aproveitada para melhorar os regimes atuais de mobilização para terapia baseada em células-tronco.”

Lam é um hematologista clínico-bioengenheiro do Centro de Saúde Infantil Aflac Cancer and Blood Disorders de Atlanta, professor associado de pediatria da Escola de Medicina da Universidade Emory e membro do corpo docente do Departamento de Engenharia Biomédica Wallace H. Coulter da Georgia Tech e Emory. Sulchek é professor associado de engenharia mecânica na Georgia Tech.

 

Texto traduzido do site News Medical

Imagem: V. Yakobchuk – stock.adobe.com

 

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