Novas investigações mostram que as células humanas podem ser “recarregadas” de forma eficaz ao substituir as suas baterias internas - centrais energéticas microscópicas chamadas mitocôndrias - e esta descoberta poderá vir a ter benefícios amplos na saúde e em tratamentos médicos.
Porque as mitocôndrias se degradam com a idade
Em grande parte das nossas células, os conjuntos de mitocôndrias tendem, naturalmente, a diminuir em quantidade, a abrandar e a desgastar-se com o passar do tempo. Quando começam a funcionar abaixo do seu desempenho ideal, podem contribuir para várias doenças, do coração ao cérebro.
Nanoflores de dissulfureto de molibdénio e aumento de mitocôndrias
No estudo mais recente, uma equipa da Universidade Texas A&M recorreu a partículas especiais em forma de flor, chamadas nanoflores, para capturar moléculas de oxigénio prejudiciais. Esse processo activou genes que elevam o número de mitocôndrias em células estaminais humanas.
As nanoflores, fabricadas com o composto dissulfureto de molibdénio, foram concebidas com orifícios minúsculos, o que lhes permite comportarem-se como esponjas capazes de absorver espécies reactivas de oxigénio associadas ao stress em tecidos-alvo. Verificou-se que esta remoção desencadeia a expressão de genes que fazem aumentar a produção de mitocôndrias em vários níveis nas células estaminais usadas na experiência.
Troca de “baterias” entre células estaminais e células danificadas
O ponto essencial é que estas células estaminais, com energia reforçada, conseguem depois partilhar as suas mitocôndrias com células vizinhas mais antigas e danificadas. Trata-se menos de uma recarga e mais de uma troca de baterias, mas o efeito é o mesmo: células existentes que tinham deixado de funcionar podem voltar à actividade.
“Treinámos células saudáveis para partilharem as suas baterias suplentes com outras mais fracas”, afirma o engenheiro biomédico Akhilesh Gaharwar.
“Ao aumentarmos o número de mitocôndrias dentro das células doadoras, conseguimos ajudar células envelhecidas ou danificadas a recuperar a sua vitalidade - sem qualquer modificação genética ou fármacos.”
No vídeo abaixo, as células recetoras (verde) recebem novas mitocôndrias (vermelho) de células estaminais saudáveis. (Cortesia do Dr. Akhilesh K. Gaharwar)
As células estaminais já estão, por natureza, preparadas para partilhar mitocôndrias. No entanto, nestas experiências em laboratório, passaram a ter muito mais centrais energéticas “de reserva” do que o habitual, o que tornou mais forte o efeito de recarga nas restantes células.
Resultados observados e possíveis aplicações clínicas
Os investigadores relatam que foram partilhadas cerca de duas vezes mais mitocôndrias do que seria normalmente esperado, e que as células musculares lisas, presentes no coração, aumentaram três a quatro vezes. Em células cardíacas expostas a quimioterapia danosa, a taxa de sobrevivência das células tratadas melhorou de forma significativa.
A equipa defende que esta abordagem poderá servir para rejuvenescer células em qualquer zona do corpo: perto do coração, por exemplo, em problemas cardiovasculares, ou directamente no músculo em casos de distrofia muscular.
“É bastante promissor no sentido de poder ser usado numa enorme variedade de situações, e isto é apenas uma espécie de começo”, diz o geneticista John Soukar.
“Podíamos trabalhar nisto para sempre e encontrar coisas novas e novos tratamentos de doenças todos os dias.”
Apesar do potencial, os próprios investigadores reconhecem que ainda estão numa fase inicial. Embora o estudo actual apoie a possibilidade de usar nanopartículas para potenciar a transferência de mitocôndrias, o passo seguinte será fazê-lo funcionar em animais e em pessoas.
Esses testes futuros deverão clarificar melhor onde é que as células estaminais benéficas poderiam ser implantadas no corpo e qual a dose segura e adequada. Também será necessário estudar os efeitos do processo a longo prazo.
“Este é um passo inicial, mas entusiasmante, no sentido de recarregar tecidos envelhecidos usando a sua própria maquinaria biológica”, afirma Gaharwar.
“Se conseguirmos aumentar com segurança este sistema natural de partilha de energia, um dia poderá ajudar a abrandar ou até reverter alguns efeitos do envelhecimento celular.”
A investigação foi publicada na PNAS.
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