A via de desenvolvimento de uma célula estaminal depende da sua forma

Para direcionar uma célula-tronco ao longo do caminho de desenvolvimento desejado, não é necessário fornecer a ela os hormônios apropriados e outros sinais bioquímicos; basta forçá-la a assumir a forma de uma célula do tecido desejado.

O que faz com que as células-tronco se transformem em um tipo específico de célula? Por exemplo, como as células-tronco ósseas sabem que precisam se tornar células ósseas em vez de células de cartilagem? Essas questões são de grande importância tanto para a ciência fundamental quanto para a aplicada. Na medicina regenerativa, tecidos doentes são substituídos por tecidos saudáveis derivados de células-tronco, e os médicos precisam ter certeza de que as células-tronco se transformarão no tecido desejado.

Sabe-se que tais células obedecem a sinais químicos: um hormônio pode comandar uma célula-tronco a dar origem a um tecido maduro específico. Por outro lado, há evidências de que a diferenciação celular depende do tipo de superfície em que a cultura celular vive e se reproduz: o contato da célula com o substrato determina seu destino. Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (EUA) sugerem que a transformação de uma célula-tronco depende da forma que ela teve que assumir.

Para cultivar tecido a partir de células-tronco, os médicos utilizam implantes temporários de polímeros que servem como substrato, uma base tridimensional. O implante esquelético organiza as células no espaço e direciona seu crescimento. No experimento, os cientistas implantaram células-tronco de tecido ósseo em vários tipos desses implantes, que diferiam em sua estrutura espacial. Nesse caso, as células foram cultivadas sem a adição de hormônios ou outras substâncias que pudessem "informar" o caminho do desenvolvimento. Como resultado, apenas em um em cada cinco casos as células-tronco começaram a acumular cálcio, o que evidencia sua transformação em uma célula óssea madura. Para se fixarem com sucesso a esse substrato, as células tiveram que se esticar e realizar longos processos, ou seja, assumir a forma de um osteócito maduro.

Assim, como escrevem os autores na revista Biomaterials, as células-tronco podem ser impulsionadas para o caminho de desenvolvimento desejado sem a necessidade de coquetéis de sinalização química. Basta dar a elas o formato característico inerente às células do tecido desejado.

À primeira vista, o resultado é estranho e incompreensível. É como dizer que os estudantes se tornam médicos porque são obrigados a usar jalecos brancos na prática da faculdade de medicina. Os cientistas ainda precisam explicar como a morfologia celular determina seu comportamento. Mas, é claro, o método espacial de cultivo de novos tecidos parece mais barato e simples do que o "cultivo" químico de sinais.