2012-10-06

Subject: Células estaminais de rato originam óvulos viáveis

 

Células estaminais de rato originam óvulos viáveis

 

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@ Katsuhiko Hayashi/NatureInvestigadores japoneses induziram células estaminais de rato a tornarem-se óvulos viáveis que produziram descendência saudável.

O trabalho fornece uma poderosa ferramenta para o estudo dos elementos básicos do desenvolvimento dos mamíferos e da infertilidade que há muito estão envoltos em mistério.

Há muito que se tenta produzir células sexuais a partir de células estaminais embrionárias e de células pluripotentes, diz Evelyn Telfer, bióloga reprodutiva na Universidade de Edimburgo, Reino Unido. “Eles conseguiram-no e conseguiram-no muito bem."

Os peritos em células estaminais já derivaram muitos tipos de células a partir de precursoras estaminais mas têm-se debatido com as células sexuais ou gâmetas. Estas células têm programas de desenvolvimento significativamente mais complexos, em parte devido à forma única como se dividem. A maioria das células do corpo divide-se por mitose (em que todos os cromossomas são copiados) mas os gâmetas são produzidos por meiose, resultando daí células com apenas metade dos cromossomas.

No ano passado, a mesma equipa do laboratório de Mitinori Saitou na Universidade de Kyoto no Japão, usou com sucesso células estaminais de rato para produzir espermatozóides funcionais mas enquanto os gâmetas masculinos são as células mais simples do corpo, os oócitos são muito mais complexos.

“Sempre se acreditou que produzir espermatozóides provavelmente era mais fácil”, diz Davor Solter, biólogo do desenvolvimento no Instituto de Biologia Médica em Singapura, que não esteve envolvido no estudo. “O oócito é quem torna todo o desenvolvimento possível."

No último estudo, publicado na última edição da revista Science, Saitou começou com dosi tipos de células: células estaminais de rato e células estaminais pluripotentes induzidas, que podem ser derivadas a partir de células adultas. Tal como no estudo anterior com espermatozóides, a equipa usou um cocktail de moléculas de sinalização para transformar primeiro as células estaminais em células do epiblasto e de seguida em células germinais primordiais (CGP), ambas precursoras de óvulos. Enquanto as CGP masculinas poderam ser injectadas directamente em ratos macho estéreis para amadurecerem em espermatozóides, a versão feminina precisou de mais cuidados.

Os investigadores isolaram tecido ovárico embrionário que não continha gâmetas e acrescentaram-lhe as suas CGP em caixa de Petri. A mistura formou espontaneamente estruturas tipo ovário, que foram então transplantadas para ratos fêmea. Após quatro semanas, as CGP derivadas de células estaminais amadureceram para oócitos. A equipa fertilizou-os e transplantou os embriões para mães de aluguer, onde se desenvolveram saudavelmente e, ao crescerem, também se revelaram férteis.

 

As CGP são escassas e difíceis de isolar a partir de ratos, pelo que os investigadores sabem muito pouco sobre a sua regulação, diz Saitou. À medida que as CGP se desenvolvem em espermatozóides ou óvulos, certos genes são silenciados através de um processo chamado imprinting genómico. Apesar de crucial para o desenvolvimento, pouco se sabe sobre como começa ou como são escolhidos os genes a silenciar.

Os detalhes da meiose também são fracamente compreendidos, particularmente nos oócitos, que permanecem dormente desde que se formam no embrião feminino até que a fêmea inicie a ovulação. “Esse é o maior impacto deste trabalho", diz Saitou. “Como conseguimos produzir espermatozóides e óvulos funcionais, podemos estudar o que se passa nesta linhagem tão importante."

Muitas destas questões também serão muito relevantes na investigação da fertilidade, diz Telfer.

O grupo de Saitou está agora a tentar produzir CGP a partir de células humanas em vez de células de rato, o que se pode revelar difícil devido às diferenças entre células estaminais de rato e humanas. Mais, implicações práticas e éticas significam que os investigadores não serão poderão obter tecido ovárico humano para cultivar as células. 

Mas com ajustes suficientes na técnica, diz Solter, “geralmente essas coisas acabam por ser possíveis". Se esta abordagem funcionar em humanos, acrescenta ele, também pode fornecer uma fonte sem restrições de oócitos para utilização em pesquisas: “Neste momento, a utilização de oócitos tem esta carga moral e legal."

 

 

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