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Células humanas reprogramadas para criar insulina

TEM uma cor falsa que mostra células de um ilhéu de Langerhans, o componente endócrino do pâncreas humano.

células em Ilhéus de Langerhans no pâncreas secretam hormonas como a insulina.Crédito: CNRI/SPL

A destruição de um único tipo de produtoras de insulina de células no pâncreas pode levar a diabetes, mas um estudo sugere que outras células podem ser modificados para tomar o seu lugar e ajudar a controlar níveis de açúcar no sangue.

os resultados aumentam a esperança de que as células produtoras de insulina “reprogramadas” possam ser utilizadas como tratamento para a diabetes, mas a abordagem até agora só foi testada com células humanas em estudos em ratinhos.

num estudo publicado em 13 de fevereiro no Nature1, os investigadores relatam a coaxagem de células pancreáticas humanas que normalmente não produzem insulina, uma hormona que regula a quantidade de glucose no sangue, para mudar a sua identidade e começar a produzir a hormona.

quando implantados em ratinhos, estas células reprogramadas aliviaram os sintomas de diabetes, aumentando a possibilidade de que o método pudesse um dia ser utilizado como tratamento em pessoas.

“I think this has got huge potential,” says Terence Herbert, a biologist at the University of Lincoln, UK. Mas ainda é cedo, diz ele, com vários obstáculos a superar antes que a técnica possa ser usada na clínica.

repartição do sistema

quando os níveis de açúcar no sangue aumentam após a ingestão, as células do pâncreas chamadas células β respondem normalmente libertando insulina, que por sua vez estimula as células a começarem a absorver açúcares. Em pessoas com diabetes, este sistema quebra-se, levando a níveis elevados de açúcar no sangue que podem danificar o corpo e causar doença.

na diabetes tipo 1, o sistema imunitário ataca e destrói as células β; no tipo 2, as células β Não produzem o suficiente da hormona, ou o organismo torna-se resistente à insulina.

os cientistas demonstraram anteriormente, em estudos efectuados no ratinho, que, se as células β forem destruídas, outro tipo de célula pancreática, denominada células α, torna-se mais semelhante a β e começa a produzir insulin2. Estas células-α produzem normalmente a hormona glucagon e são encontradas ao lado das células-β em aglomerados de células secretoras de hormonas chamadas ilhotas pancreáticas ou ilhotas de Langerhans. Estudos anteriores mostraram que duas proteínas que controlam a expressão genética pareciam ter um papel importante na coaxagem das células α Para produzir insulina em ratinhos: Pdx1 e MafA.

o fator humano

assim Pedro Herrera na Universidade de Genebra, Suíça, e colegas se perguntaram se produzir mais destas proteínas em células-α humanas teria um efeito semelhante.

primeiro tomaram células de Ilhéu do pâncreas humano e separaram os tipos de células individuais. Eles então introduziram DNA que codificou as proteínas Pdx1 e MafA nas células α, antes de juntá-las novamente.

após uma semana de cultura, quase 40% das células-α humanas estavam produzindo insulina, enquanto as células de controle que não tinham sido reprogramadas não estavam. As células reprogramadas também mostraram um aumento na expressão de outros genes relacionados com as células β. “Eles têm uma personalidade híbrida”, diz Herrera.

A equipa implantou então a massa de células em ratinhos diabéticos, que tiveram as suas células-β destruídas, e descobriu que os níveis de açúcar no sangue desceram para níveis normais. Quando os enxertos de células foram removidos, o açúcar no sangue dos ratinhos voltou a subir.Herrera diz que se as células α-Ou outros tipos de células de ilhéu — pudessem ser feitas para começar a produzir insulina desta forma em pessoas com diabetes, a sua qualidade de vida poderia ser grandemente melhorada. O sonho, Herrera diz, é encontrar uma droga que possa mudar a identidade das células α.

mas ele reconhece que qualquer tipo de tratamento ainda está longe. Em primeiro lugar, a sua equipa terá de descobrir o que se está a passar a nível molecular quando as α-células se tornarem mais semelhantes a β.Outras equipas estão também a tentar criar novas células produtoras de insulina no pâncreas: algumas procuraram gerar células β a partir de células estaminais. Mas na diabetes tipo 1, o sistema imunitário ataca as células β, o que representa um desafio para tais estratégias.Herrera e sua equipe apresentam algumas evidências de que suas células híbridas são menos propensas a este tipo de ataque, observa Herbert, sugerindo que seu método poderia ser uma forma mais viável de gerar células-β do que a abordagem das células-tronco.

mas Herbert acrescenta que, antes que os autores possam tirar conclusões fortes sobre a eficácia da sua abordagem, eles precisarão testar as células híbridas com outros anticorpos presentes na diabetes tipo 1 que poderiam potencialmente atacar essas células.

plasticidade pancreática

Inês Cebola, um biólogo Ilhéu do Imperial College London, está intrigado com o facto de as células pancreáticas poderem ser convencidas a produzir insulina sem Na verdade se tornarem células β adequadas. “Isso é impressionante.Diego Balboa Alonso, biólogo Ilhéu do centro de regulação Genómica de Barcelona, concorda. O último trabalho demonstra que há muito mais plasticidade no sistema hormonal do pâncreas humano do que se pensava anteriormente, diz ele. “Acho que é um belo estudo mostrando esta ideia.”

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