Os cientistas identificaram a razão da falta de capacidade de regeneração das células do músculo cardíaco

Pesquisadores de células-tronco da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, descobriram por que as células musculares cardíacas adultas, chamadas cardiomiócitos, perderam a capacidade de proliferar e podem explicar por que o coração humano tem uma capacidade de regeneração tão limitada.

A pesquisa, conduzida em linhagens celulares e camundongos, pode levar ao desenvolvimento de métodos para reprogramar células musculares cardíacas diretamente nos corações dos pacientes, permitindo que eles criem novos músculos e reparem danos, disse o Dr. Robb MacLellan, do Centro Eli e Edythe Broad de Medicina Regenerativa e Pesquisa com Células-Tronco da UCLA.

Ao contrário de tritões e salamandras, o corpo humano adulto não consegue regenerar espontaneamente órgãos danificados, como o coração. No entanto, estudos recentes mostram que os mamíferos têm a capacidade de regenerar o coração por um período muito curto – na primeira semana de vida. Depois, essa capacidade se perde. Mas se ela existiu em algum momento, talvez possa ser restaurada?

Publicada no periódico revisado por pares Journal of Cell Biology, a pesquisa do Dr. McLellan mostra que é possível redefinir o relógio celular para uma época em que os cardiomiócitos tinham a capacidade de proliferar e reparar o músculo cardíaco.

“Salamandras e outros organismos inferiores têm a capacidade de desdiferenciar seus cardiomiócitos, ou revertê-los a um estado anterior e mais primitivo, permitindo que essas células reentrem no ciclo celular, criando um novo músculo cardíaco”, afirma o Dr. McLellan, professor associado de cardiologia e fisiologia. “Em mamíferos, esse potencial se perde. Se soubéssemos como restaurá-lo, ou a razão pela qual os cardiomiócitos adultos não proliferam, poderíamos tentar encontrar uma maneira de regenerar o coração usando os métodos da própria natureza.”

Os cardiomiócitos são derivados de células-tronco progenitoras, ou células precursoras, que formam o coração por meio da proliferação. Uma vez formado o coração, os miócitos passam de células imaturas para células maduras, que não são mais capazes de se reproduzir. Em tritões e salamandras, a situação é diferente: seus cardiomiócitos podem retornar a um estado imaturo, ou primitivo, e, mais uma vez, adquirir a capacidade de proliferar, reparar danos e, então, se transformar novamente em células maduras.

Segundo o Dr. McLellan, a razão pela qual os cardiomiócitos humanos não conseguem fazer o mesmo é bastante simples: em seu estado mais primitivo, os cardiomiócitos perdem a capacidade de se contrair normalmente, o que é vital para o bom funcionamento do coração. Como os humanos são muito maiores do que tritões e salamandras, nossos corações precisavam ser muito mais eficientes para manter a pressão arterial ideal e a circulação normal.

“À medida que evoluímos, para manter a pressão arterial e a circulação ideais, tivemos que abrir mão da capacidade de regenerar o músculo cardíaco”, diz McLellan. “O que ganhamos foram células musculares cardíacas mais eficientes e um coração. Mas isso foi uma troca.”

O Dr. McLellan acredita que a inibição temporária da expressão de proteínas que bloqueiam o ciclo celular pode forçar os cardiomiócitos adultos a retornar ao ciclo celular, ou seja, a proliferar. Esses métodos devem ser reversíveis, de modo que o efeito de atingir as proteínas responsáveis pela proliferação desapareça após o reparo do dano. Os cardiomiócitos então se tornariam células maduras e começariam a ajudar o músculo cardíaco restaurado a se contrair. Para desativar as proteínas que mantêm os miócitos em um estado maduro, o Dr. McLellan já está considerando o uso de nanopartículas para levar pequenos RNAs interferentes ao coração.

Em um infarto do miocárdio, parte do coração deixa de receber oxigênio e os cardiomiócitos morrem, sendo substituídos por tecido cicatricial. Não é difícil encontrar a área danificada do coração e, se for desenvolvido um método para reprogramar os miócitos do próprio paciente, um sistema que controle a atividade da proteína desejada e seja capaz de retornar os miócitos a um estado primitivo pode ser introduzido na área danificada. Isso permitirá que o músculo cardíaco morto seja substituído por um vivo.

"A capacidade de organismos inferiores se regenerarem e por que isso não acontece em humanos vem sendo discutida há muito tempo. Este é o primeiro artigo que fornece uma explicação para o porquê disso acontecer", comenta o Professor McLellan sobre seu trabalho.

Muito se tem falado sobre o uso de células-tronco embrionárias humanas (hESCs) ou células-tronco pluripotentes induzidas reprogramadas (iPSCs) para regenerar o coração. No entanto, não se sabe qual o grau de regeneração que pode ser alcançado ou quão significativos os benefícios podem ser.

"Na minha opinião, este é um mecanismo potencial para regenerar o músculo cardíaco sem o uso de células-tronco", diz o Dr. McLellan. "Neste caso, cada pessoa se tornaria uma fonte de células para sua própria regeneração."

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