Atletas, idosos e aqueles com doenças degenerativas musculares poderiam se beneficiar de reparação muscular acelerada. Quando músculos esqueléticos (aqueles conectados aos ossos) estão lesionados, as células-tronco do músculo “acordam” de um estado dormente e reparam o dano. Com o envelhecimento dos músculos, entretanto, o número de células-tronco e suas funções diminuem, assim como as funções do tecido e a habilidade de regeneração.

Christoph Lepper, do Departamento de Embriologia da Instituto de Ciências Carnegie, e sua equipe, que inclui pesquisadores da Universidade do Missouri, investigaram o tamanho do pool de células-tronco musculares. Especificamente, eles se perguntaram se o número de células-tronco poderia ser aumentado e se haveria algum benefício funcional associado.

Usando camundongos geneticamente modificados, os cientistas descobriram que, quando o tamanho de um músculo permanece inalterado, ele, surpreendentemente, tem a capacidade de sustentar um número muito maior dessas células-tronco do que pensado anteriormente. Essa células-tronco “super numerosas” poderiam reparar danos musculares e seriam mais rápidas nisso do que quando apenas células “normais” estivessem presentes. A equipe também descobriu que o aumento nas células-tronco impede o declínio dos músculos degenerativos enfraquecidos, o que é, potencialmente, um benefício para o combate à distrofia muscular. O estudo foi publicado em outubro na eLife.

Células-tronco musculares, chamadas de células satélite, são células musculares não-diferenciadas que promovem crescimento, reparo e regeneração. Como o Dr. Lepper explanou, “essas células satélite compõem cerca de 5% a 7% de todas as células musculares e são essenciais para a regeneração dos músculos. Quando um rato nasce, as células satélite se dividem e se diferenciam por cerca de 3 a 4 semanas, direcionando o crescimento do tecido. Elas então se ‘aquietam’ por um tempo, até que algum dano seja detectado. O número de células satélite colocadas de lado durante esse período aparentam ser relativamente constantes graças ao tamanho do músculo tecidual do hospedeiro. Nós queríamos ver se essa proporção poderia ser manipulada e, em caso afirmativo, se haveria quaisquer consequências fisiológicas”.

Richard Tsika, da Universidade de Missouri-Columbia, tinha anteriormente gerado camundongos que super expressam um gene chamado TEAD1 e descobriu que a proteína produzida pelo gene afeta a regulação do tipo de fibra muscular produzida. O estudo atual documenta o dramático efeito que a expressão TEAD1 da fibra muscular tem nas suas células satélite associadas, que não expressam o TEAD1. Os camundongos transgênicos têm um aumento de seis vezes no número de células satélite, o que foi verificado em todos os grupos musculares que foram analisados.

Esse estudo facilitou a descoberta de que a fibra muscular pode se comunicar com as células-tronco para influenciar o tamanho do pool das células-tronco. Essa comunicação molecular para as células satélite foi a origem do aumento de células-tronco.

“Nós ficamos muito surpresos em descobrir que era possível desacoplar o número de células-tronco do tamanho do tecido do hospedeiro sem consequências negativas para a fisiologia muscular”, disse Sheryl Southard. Notavelmente, o número aumentado permitiu aos músculos regenerarem mais rápido após um ferimento. Os cientistas descobriram que em um modelo de camundongo para distrofia muscular de Duchenne, a super expressão TEAD1 atenuou a doença.

Os pesquisadores sugerem que o aumento do número de células satélite, sem qualquer alteração no tamanho do músculo, faz do camundongo TEAD1 geneticamente modificado um bom organismo modelo. Sem isso, eles esperam descobrir a cascata molecular que regula o número de células-tronco do músculo e os sinais de “parar” e “avançar” que faz com que as células se diferenciem ou se aquietem.

Fonte: https://carnegiescience.edu/node/2105   https://elifesciences.org/