Como o rejuvenescimento das células-tronco poderia levar a um envelhecimento saudável

Como o rejuvenescimento das células-tronco poderia levar a um envelhecimento saudável
Células de vasos sanguíneos envelhecidos, mostradas em vermelho e verde, com núcleos azuis, com um defeito associado à idade.
Michael Gutkin, CC BY-SA

“Rampante” e “idoso” são palavras raramente usadas na mesma frase, a menos que estejamos falando da porcentagem de pessoas com mais de 65 anos de idade em todo o mundo.

Expectativa de vida aumentou consideravelmente, mas ainda é desconhecido quantos desses anos serão vividos com boa saúde.

Como pesquisador de câncer de sangue e envelhecimento, inevitavelmente penso em como, nas próximas décadas, grande parte da população lidará com tratamentos contra o câncer. Estamos fazendo o melhor para gerenciar os efeitos colaterais, ou mesmo para gerenciar o próprio envelhecimento? Poderíamos acumular apenas sabedoria, em vez de dores e dores?

Estratégias de rejuvenescimento uma vez soou como ficção científica, mas eles estão se tornando cada vez mais promissores. Uma nova pesquisa do meu instituto, Weill Cornell Medical College, sugere que o transplante de células jovens de vasos sangüíneos rejuvenesce células-tronco envelhecidas em camundongos, aumentando a função do sistema sangüíneo mais antigo. Ele também mostra sinais de que poderia ajudar na recuperação dos efeitos colaterais da terapia do câncer para seres humanos.

O que acontece com o nosso sistema sanguíneo à medida que envelhecemos?

Dos mais de 7 bilhões de pessoas na Terra, mais de 600 milhões são de idade 65 e mais velhos. Este grupo, pela primeira vez na história humana, é esperado pelo 2020 para ser maior que o número de crianças abaixo da idade 5. O envelhecimento é um fator de risco Para muitas condições, como o câncer de sangue, podemos prever que os países em processo de envelhecimento devem se preparar para lidar com as conseqüências na assistência à saúde.

O sistema sanguíneo, também chamado o sistema hematopoiético, é responsável pela produção de células sanguíneas ao longo da vida de uma pessoa. Sabemos que, com a idade, sua função diminui.

Todas as células sanguíneas derivam de um sistema hierárquico, com células ancestrais comuns, chamadas células-tronco hematopoiéticas, em seu ápice. Ao longo da vida de uma pessoa, essas células fornecerão continuamente todos os tipos de células sanguíneas de que precisamos, incluindo diferentes tipos de células imunológicas.

À medida que envelhecemos, as células-tronco do sangue tornam-se menos capazes de realizar o melhor de sua capacidade. Isso resulta em uma diminuição da capacidade de combater infecções e aumento da incidência de câncer no sangue na população acima do 65.

Os pacientes mais velhos também não costumam ser bons candidatos ao transplante de medula óssea, a cura para muitos distúrbios sangüíneos. Isto é devido a um maior grau de complicações após o transplante, que também é limitado por ter um número suficiente de células-tronco para reconstituir o sistema hematopoiético em um adulto. Portanto, estratégias para apoiar a recuperação de células-tronco do sangue são necessárias para expandir o pool de possíveis receptores de transplante de medula óssea.

Células dos vasos sanguíneos e como elas funcionam

Células dos vasos sanguíneos ou células endoteliais, são um tipo de célula particular que reveste o interior dos vasos sanguíneos. Eles contribuem para formar artérias, veias e capilares. Durante muito tempo, as células endoteliais foram percebidas como um canal passivo para o sangue.

No entanto, nos últimos anos, os cientistas viram um novo papel para essas células. Eles descobriram que as células dos vasos sanguíneos sustentam ativamente as células-tronco próximas e guiam a regeneração dos órgãos.

Assim, em vez de um sistema de tubulação, podemos pensar nas células dos vasos sanguíneos mais como apoiadores ativos alinhados ao longo da corrida de um ciclista. Este papel dinâmico foi encontrado para ser verdade para muitos órgãos, incluindo o responsável pela produção de novas células do sangue, a medula óssea.

Na medula óssea, as células estaminais do sangue são encontradas em contacto próximo com as células dos vasos sanguíneos, que fornecem muitos tipos de substâncias, tais como Ligando KIT que as células-tronco precisam continuar com o melhor desempenho.

À medida que envelhecemos, a função de suporte das células endoteliais declina e elas se tornam disfuncionais. Eles ainda podem executar a função básica do suporte arquitetônico para o fluxo sanguíneo, mas são menos capazes de suportar células-tronco próximas.

A estudo recente O Weill Cornell Medical College mostra que as células dos vasos sangüíneos mais velhos faziam com que as células-tronco do sangue jovens ficassem velhas. Liderados pelo Dr. Jason Butler e pelo Dr. Michael Poulos, a pesquisa isolou células de vasos sanguíneos de camundongos jovens ou velhos e os cultivou em placas de Petri com células-tronco sanguíneas.

O viés das células-tronco do sangue jovem mostrou uma tendência a produzir mais de um tipo de células imunes, células mielóides, que é uma característica do envelhecimento.

Em um experimento complementar no estudo, as células jovens rejuvenesceram as antigas. A equipe descobriu que as células antigas rejuvenescidas foram capazes de criar um sistema sanguíneo saudável quando transplantadas de volta para camundongos.

O grupo então deu aos ratos uma forte dose de radiação do corpo inteiro, semelhante ao que os pacientes sofrem antes transplante de medula óssea. Em seguida, eles infundiram os camundongos com células endoteliais isoladas de camundongos jovens. Eles descobriram que as infusões dos vasos sanguíneos aumentaram a recuperação do sistema hematopoiético e restauraram a função das células estaminais do sangue em ratos idosos.

Quando a equipe modelou um transplante de medula óssea nos camundongos, eles até observaram que os ratos infundidos com células endoteliais recuperavam um sistema sangüíneo saudável, mesmo se o número de células-tronco transplantadas fosse sub-ótimo.

Benefícios à frente?

O estudo mostra que os vasos sanguíneos jovens podem potencialmente rejuvenescer as funções das células estaminais do sangue e mitigar os efeitos do stress induzido por a terapia de radiação. As células endoteliais também protegiam outros órgãos afetados pela radiação em todo o corpo, incluindo o intestino, a pele, o baço e o fígado.

Esta proteção global tem muitos benefícios potenciais para aqueles que sofrem terapia do câncer, Butler explicou em um comunicado. Esses benefícios incluem um tempo de recuperação mais curto, menor suscetibilidade a infecções e menor número de células-tronco sanguíneas necessárias para alcançar um transplante bem-sucedido. A infusão de células endoteliais poderia, assim, diminuir as taxas de complicações em pacientes idosos, disse Butler.

Neste momento, vários grupos estão explorando células endoteliais como uma estratégia de suporte para células-tronco camundongos e primatas não humanos.

Os pesquisadores concordam em duas questões muito relevantes que influenciarão a aplicação clínica desses achados.

Primeiro, as células infundidas de vasos sangüíneos permanecem transitórias, o que significa menores chances de qualquer efeito colateral tóxico ou indesejado. Segundo, as infusões funcionariam como uma terapia adjunta para protocolos clínicos já em vigor, uma espécie de atualização no tratamento padrão. Isso poderia acelerar a tradução clínica desses achados.

A Conversação“As balas já estão lá; este é melhor ”, disse Poulos.

Sobre o autor

Elisa Lazzari, Pós-Doutorado em Ciências Biomédicas, Universidade de Cornell

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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