Força mecânica pode determinar diferenciação das células-troncos

Rgidez do material em que células-tronco são cultivadas em laboratório pode ajudar a determinar o tipo de células em que se transformarão.

root

02 Agosto 2010 | 11h08

Imagem obtida com microscópio eletrônico de varredura mostra como uma célula-tronco mesenquimal irá se tornará uma célula de gordura. Crédito: University of Michigan.

Imagem obtida com microscópio eletrônico de varredura mostra como uma célula-tronco mesenquimal irá se tornará uma célula de gordura. Crédito: University of Michigan.

O que faz uma célula-tronco se tornar uma célula especializada de algum órgão do corpo? De acordo com pesquisadores da Universidade de Michigan, nos EUA, é possível fazer algumas previsões sobre como será a diferenciação, sabendo que tipo de tecido irá ser formado pela tração. Isso é importante para o desenvolvimento de terapias regenerativas baseadas em células-tronco.

“Nós mostramos pela primeira vez que podemos prever a diferenciação de células estaminais logo no primeiro dia”, diz Jianping Fu, biomédico e primeiro autor do artigo publicado na Nature Methods. “Normalmente, demora semanas ou talvez um pouco mais para saber como a célula-tronco vai se diferenciar. Nosso trabalho pode acelerar este processo demorado, e poderia ter importantes aplicações na seleção de drogas e na medicina regenerativa”.

Imagem de imunofluorescência mostra células-tronco mesenquimais humanas crescendo em um prato de microposts após um dia de cultivo. Os pontos vermelhos são os microposts, que são relativamente curtos nesta amostra. O verde é a célula e o azul é o seu núcleo. Esta célula irá se diferenciar em células ósseas. Crédito: University of Michigan.

Imagem de imunofluorescência mostra células-tronco mesenquimais humanas crescendo em um prato de microposts após um dia de cultivo. Os pontos vermelhos são os microposts, que são relativamente curtos nesta amostra. O verde é a célula e o azul é o seu núcleo. Esta célula irá se diferenciar em células ósseas. Crédito: University of Michigan.

A equipe examinou a mecânica das células-tronco: leves forças que elas exercem sobre os materiais anexados. Os pesquisadores conseguiram demonstrar que a rigidez do material em que as células-tronco são cultivadas em laboratório pode ajudar a determinar o tipo de células em que se transformarão.

Os pesquisadores produziram um novo tipo de células estaminais da matriz, ou andaimes, cuja rigidez pode ser ajustada sem alteração da composição química. Estas estruturas se assemelham a um tapete ultrafino de microposts, projeções feitas de polímero polidimetilsiloxano elástico. A altura poderia determinar a rigidez.

Para o estudo, foram utilizadas células-tronco mesenquimais – encontradas na medula óssea e tecidos conjuntivos como a gordura do corpo. Dependendo da rigidez da estrutura, poderiam se transformar em osso ou gordura. Sabendo que isso ocorria, a equipe passou a investigar com microscopia de fluorescência as forças de tração celular envolvidas no processo.

“Nosso estudo mostra que, se as células-tronco determinam a diferenciação em um tipo de célula, as suas forças de tração podem ser muito maiores do que as que não se diferenciam, ou das que se diferenciam em outros tipos de célula”, explica Fu. “Provamos que podemos usar a evolução da força de tração como os primeiros passos da diferenciação de células-tronco.

Veja também:

Glioblastoma: radiação em nichos de células-tronco dobra sobrevida
Transplante de células-tronco pode ser alternativa contra leucemia
Células-tronco são cultivadas sem proteínas provenientes de animais
Células endoteliais aumentam produção de células-tronco
Nova técnica com célula-tronco promete produção ilimitada de sangue