Os genes determinam a especialização das células estaminais

Certos tipos de células-tronco "escolhem" a especialização de uma pessoa.

As estruturas celulares do organismo envelhecem e morrem gradualmente, sendo substituídas por novas células. Esse mecanismo é característico de quase todos os órgãos e tecidos. As estruturas são renovadas graças à reserva de células-tronco. Quinhentos bilhões de novas células sanguíneas são formadas diariamente no corpo humano adulto: eritrócitos, linfócitos e plaquetas (placas sanguíneas).

Durante o processo de divisão das células sanguíneas, as estruturas-filhas individuais continuam a desempenhar o papel de células-tronco para manter seu número, e as demais são transformadas em células sanguíneas. Essa transformação ocorre em etapas, e qualquer célula-tronco primária é capaz de formar alguma célula sanguínea. De que depende a escolha da transformação celular? As células-tronco possuem especialização?

Aqui, é importante analisar a "predisposição hereditária" de certas estruturas. Assim, para cada célula individual, é necessário encontrar seus "ancestrais" – ou seja, células anteriores e "células anteriores anteriores": para compilar a chamada "árvore genealógica" celular. Para isso, utilizando métodos de engenharia genética, uma marca genética especial é inserida no DNA celular, o que permite observá-la posteriormente na população celular. E não deve ser apenas uma marca, deve ser modificada a cada estágio da divisão.

Cientistas de muitos laboratórios de pesquisa, incluindo o Instituto de Tecnologia de Massachusetts, o Instituto de Pesquisa do Câncer Dana-Farber, etc., estão interessados em tais projetos.

Há algum tempo, cientistas estabeleceram que o marcador genético natural capaz de distinguir gerações de células é o DNA mitocondrial. Mutações ocorrem com frequência nele e são relativamente fáceis de rastrear, ao contrário do DNA do núcleo.

Até o momento, existem muitas maneiras de observar qualquer estrutura. Pesquisadores já conseguiram construir listas genealógicas de muitas células sanguíneas humanas. Descobriu-se que células-tronco de homens jovens e saudáveis formam estruturas sanguíneas com o mesmo grau de especialização. No entanto, também existem algumas células-tronco que preferem formar um único tipo de célula – por exemplo, hemácias ou eosinófilos. Essa preferência é relativamente estável e é transmitida de geração em geração.

O que acontece à medida que as mudanças relacionadas à idade aumentam? Grupos individuais de células-tronco começam a predominar sobre outros, o que gradualmente leva a uma diminuição na diversidade de grupos celulares comuns. O mecanismo exato desse fenômeno ainda não é totalmente compreendido.

Cientistas aprenderam a traçar a história hereditária das estruturas celulares, observando mudanças na atividade genética ao longo das gerações. Presumivelmente, esse fenômeno se aplica não apenas às células sanguíneas, mas também a outras células do corpo humano.

Para informações gerais sobre o estudo, consulte a revista Nature