Cientistas identificam novas “células assassinas” e mecanismos de morte celular em células-tronco

Um novo estudo liderado pelos Profs. Hila Toledano e Estee Kurant (Departamento de Biologia Humana), da Universidade de Haifa, descobriram que durante todo o processo de diferenciação celular em moscas da fruta, as células fagocitárias consomem e destroem células vivas saudáveis. Os fagócitos são células imunes que desempenham um papel crítico nos estágios inicial e tardio das respostas imunes. Seu principal papel é ingerir e destruir micróbios e detritos celulares nos tecidos. O Prof. Toledano explica: “Quanto mais sabemos sobre os mecanismos de morte celular, melhor entendemos como lidar com várias doenças, principalmente o câncer”. A pesquisa foi publicada na Science Advances.

Os cientistas descobriram que um quarto das células progenitoras nos testículos são “assassinados” por fagócitos, apesar do fato de que essas células não estão fazendo nada “errado”.

A pesquisa da Universidade de Haifa identificou células assassinas.

Um processo que envolve o “assassinato” de células vivas recém-geradas foi descoberto pela primeira vez em uma pesquisa recente realizada na Universidade de Haifa. A pesquisa, que foi descrita na conceituada revista Science Advances,

descobriu que durante todo o processo de diferenciação celular em moscas da fruta, as células fagocitárias consomem e destroem células vivas saudáveis.

“Descobrimos que os fagócitos podem funcionar como ‘assassinos’. É bem conhecido que as células fagocitárias engolem e dissolvem células mortas, mas mostramos pela primeira vez que elas também matam células normais recém-criadas. Essencialmente, caracterizamos um novo mecanismo de morte celular. Quanto mais conhecemos os mecanismos de morte celular, melhor entendemos como lidar com várias doenças, principalmente o câncer”, explicou a professora Hilla Toledano, chefe do Departamento de Biologia Humana da Universidade de Haifa e autora do estudo.

A origem de vários tecidos corporais, incluindo pele, cabelo, estômago e testículos, pode ser rastreada até as células-tronco. Ao fornecer continuamente novas células para substituir as antigas, essas poderosas células-tronco permitem o reabastecimento dos tecidos. Cada célula-tronco nesse processo se divide em duas células, uma das quais é retida para uso futuro e a outra se desenvolve para substituir a célula perdida no tecido.

Na investigação atual, o professor Toledano, a professora Estee Kurant e um grupo de cientistas da Universidade de Haifa analisaram as células sexuais das moscas da fruta. Uma vez que muitos processos moleculares em moscas da fruta e humanos são semelhantes, eles podem ser usados ​​como um modelo eficaz nesta situação.

Os estudos com moscas-das-frutas são úteis devido à capacidade de monitorar processos em tecidos vivos e à simplicidade da alteração genética, que permite a identificação exata de processos celulares. Seis prêmios Nobel foram concedidos ao longo dos anos a cientistas que descobriram mecanismos biológicos em moscas da fruta que são conservados em humanos.

Como mencionado anteriormente, a divisão de uma célula-tronco em duas células – uma célula-tronco e uma célula conhecida como progenitora – inicia o processo de diferenciação de espermatozóides em moscas-das-frutas masculinas. Este processo continua até que os espermatozóides funcionais sejam formados. Os pesquisadores já sabiam que um quarto dessas células progenitoras perecem e não se desenvolvem em espermatozóides de estudos anteriores. O objetivo do presente estudo foi entender melhor o que acontece com essas células.

O corpo tem um mecanismo bem estabelecido e crucial chamado morte celular. Em circunstâncias normais, as células têm a capacidade de “cometer suicídio” quando ocorre uma mutação grave ou depois de terem servido ao seu propósito. Os fagócitos vêm para “comer” células moribundas, efetivamente retirando seu conteúdo e dissolvendo-as. Sabe-se que os fagócitos às vezes “comem” células do sistema imunológico que terminaram seu trabalho de defender o corpo contra intrusos.

No estudo atual, os pesquisadores descobriram que os fagócitos “assassinam” um quarto das células progenitoras nos testículos, embora essas células não estejam fazendo nada “errado” e estejam simplesmente em processo de diferenciação; elas ainda são células novas e não são anormais em todos os aspectos.

Na primeira etapa, os pesquisadores impediram a capacidade de comer dos fagócitos e não encontraram células mortas no tecido. Em outras palavras, os fagócitos são responsáveis ​​pela morte das células progenitoras.

Na segunda etapa, os pesquisadores usaram imagens em tempo real para monitorar o tecido vivo e descobriram que as células progenitoras são engolidas vivas pelo fagócito, e só então o processo de morte é iniciado. “Encontramos pela primeira vez um processo que envolve o ‘assassinato’ de células completamente normais. Ainda não sabemos por que isso acontece. Talvez esse processo tenha como objetivo fornecer nutrientes para manter uma população funcional de células-tronco ao longo da vida do organismo”, sugeriu o professor Toledano.

Além da compreensão de um novo mecanismo, este estudo pode contribuir para nossa capacidade de desenvolver drogas e meios para controlar a morte celular e, principalmente, claro, para o tratamento do câncer. “Os tumores são caracterizados pelo crescimento constante e pela interrupção do processo de morte celular natural. Se conseguirmos introduzir neste processo fagócitos capazes de eliminar as células cancerígenas vivas, conseguiremos controlar o crescimento do tumor. Quanto mais aprendemos sobre os mecanismos de morte celular, melhor podemos aproveitar esses processos para nos livrar das células cancerígenas”, concluiu o professor Toledano.

Referências:

The phagocytic cyst cells in Drosophila testis eliminate germ cell progenitors via phagoptosis” da Maayan Zohar-Fux, Aya Ben-Hamo-Arad, Tal Arad, Marina Volin, Boris Shklyar, Ketty Hakim-Mishnaevski, Lilach Porat-Kuperstein, Estee Kurant and Hila Toledano, 17 de junho, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abm4937

Sobre a Universidade de Haifa:

A Universidade de Haifa é a instituição mais pluralista do ensino superior em Israel. Com cerca de 18 mil alunos de diferentes nacionalidades, compõe seis faculdades: Direito, Ciências, Ciência Educativa, Humanidades, Educação e Bem-estar Social e Saúde. Tal pluralidade se dá através da missão de promover a excelência acadêmica em uma atmosfera de tolerância e multiculturalismo. A Escola Internacional da Universidade de Haifa oferece bolsas de estudo para estudantes internacionais e no nível do corpo docente para a maioria dos programas. Além de ser uma das mais avançadas tecnologicamente em sua área de especialização, a universidade que também possui destaque com grandes pesquisas nas áreas de: ciências marinhas, ciências ambientais, literatura, estudos da idade de ouro, desenvolvimento de convivência e diversidade – multicultural.

Créditos: Universidade de Haifa