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O caminho do desenvolvimento das células-tronco depende da sua forma
Última revisão: 16.10.2021
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Para direcionar a célula-tronco ao longo do caminho necessário de desenvolvimento, não é necessário fornecê-la com hormônios apropriados e outros sinais bioquímicos, basta simplesmente forçá-lo a tomar a forma da célula do tecido desejado.
O que faz com que as células-tronco se convertam em outro tipo de células estritamente definidas? Como, por exemplo, as células estaminais ósseas aprendem que precisam se tornar uma célula óssea em vez de cartilagem? Essas questões são de grande importância tanto para a ciência fundamental como para a ciência aplicada. Na medicina regenerativa, os tecidos doentes são substituídos por pessoas saudáveis, obtidas a partir de células-tronco, e os médicos devem ter certeza de que as células estaminais se transformarão no tecido direito.
Sabe-se que tais células obedecem a sinais químicos: um hormônio pode comandar uma célula-tronco para dar origem a um ou outro tecido maduro. Por outro lado, há evidências de que a diferenciação celular depende do tipo de superfície em que a cultura celular vive e se multiplica: o contato da célula com o substrato determina seu destino. Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (EUA) sugerem que a transformação da célula tronco depende da forma que teve de tomar.
Para o cultivo de tecido a partir de células estaminais, médicos usam implantes poliméricos temporários, que servem de substrato, uma base tridimensional. O esqueleto-implante organiza células no espaço e orienta seu crescimento. No experimento, os cientistas plantaram células-tronco de tecido ósseo em vários tipos de implantes, que diferiram na estrutura espacial. Nesse caso, as células foram cultivadas sem adição de hormônios ou outras substâncias que poderiam "contar" sobre o caminho do desenvolvimento. Como resultado, em apenas um caso de cinco, as células-tronco começaram a acumular cálcio, o que é evidência de sua transformação em uma célula óssea madura. Para obter um suporte positivo sobre este substrato, as células tiveram que esticar e fornecer processos longos, ou seja, assumir a forma de um osteócito maduro.
Assim, como os autores escrevem na revista Biomaterials, as células estaminais podem ser empurradas para o caminho de desenvolvimento desejado sem qualquer coquetel de sinal químico. É suficiente dar-lhes uma forma característica, inerente às células do tecido desejado.
À primeira vista, o resultado é estranho e incompreensível. É como dizer: os alunos se tornam médicos porque, na prática médica, eles são obrigados a usar vestes brancas. Os cientistas ainda não explicaram como a morfologia das células determina seu comportamento. Mas, é claro, o método espacial de crescimento de tecido novo parece ser mais barato e mais simples do que o "cultivo" sinal químico.