2014-11-06

Subject: Minúsculos estômagos humanos desenvolvidos em laboratório

Minúsculos estômagos humanos desenvolvidos em laboratório

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@ Nature/Kyle McCracken

Os cientistas tiveram sucesso na criação de estômagos miniatura em laboratório, a partir de células estaminais humanas guiadas através dos estádios de desenvolvimento que podem ser vistos num embrião.

Os agregados de tecido vivo, que não são maiores que uma semente de sésamo, apresentam a estrutura glandular semelhante à dos estômagos humanos e conseguem até albergar bactérias intestinais.

O feito, relatado esta semana na revista Nature, oferece uma janela para a forma como as células dos embriões humanos se congregam em órgãos. Os cientistas consideram que estes organóides gástricos também podem ser usados para compreender doenças como o cancro ou testar a resposta do estômago aos medicamentos.

“Isto é muito entusiasmante", diz Calvin Kuo, biólogo de células estaminais na Universidade de Stanford na Califórnia. "Ser capaz de replicar tudo isto numa caixa de Petri é um enorme feito técnico.”

As células estaminais usadas para criar os mini estômagos são pluripotentes ou plásticas: se tiverem o ambiente certo são capazes de se transformar em qualquer tipo de célula. Mas coagi-las a seguir um percurso específico em laboratório exige que se recrie a sequência e momentos precisos de sinais ambientais do útero, sinais proteicos e hormonais que indicam às células em que tipo de tecido se devem transformar. Já tinham sido desenvolvidos anteriormente aglomerados de células de rim, fígado, cérebro e intestino, usando esta técnica.

A chave para tornar células estaminais pluripotentes em células do estômago foi uma via de interacções que funcionam como interruptor entre desenvolver células do intestino ou do estômago, junto à ligação com o intestino delgado.

Quando as células estaminais tinham cerca de 3 dias de idade, os investigadores juntaram-lhes um cocktail de proteínas a Noggin, que suprime essa via, e cronometraram doses de ácido retinóico, um composto presente na vitamina A. Após 9 dias, as células foram deixadas a crescer num banho proteico.

Aos 34 dias, os organóides resultantes tinham apenas alguns milímetros de diâmetro e não continham células sanguíneas, imunitárias, nem a capacidade de processar alimentos ou secretar bílis. Mas a sua estrutura glandular e todos os marcadores do seu crescimento eram paralelos ao desenvolvimento nos tecidos de controlo, obtidos pela equipa a partir de ratos. 

 

Nesse sentido, "são espantosamente semelhantes a um estômago verdadeiro”, diz o líder do estudo James Wells, biólogo do desenvolvimento no Centro Médico do Hospital Pediátrico de Cincinnati no Ohio.

Essa semelhança permitiu aos investigadores usar os minúsculos estômagos como sujeitos de teste para doenças humanas injectando-os com Helicobacter pylori, uma bactéria que tem como alvo o antro e pode causar úlceras e cancro do estômago. 

No espaço de 24 horas a equipa descobriu que a H. pylori provocava a divisão das células do organóide ao dobro da velocidade das células normais e a activar um gene em particular, chamado c-Met, que provoca tumores. Estes efeitos também podem ser observados em estômagos humanos infectados com H. pylori.

Os investigadores dizem que conseguem fazer crescer organóides estomacais tanto a partir de células estaminais embrionárias,, como de células da pele induzidas a ser pluripotentes. Jason Mills, patologista gastrointestinal na Faculdade de Medicina da Universidade de Washington em St. Louis, tem a visão da produção de milhares destes organóides, cada um a partir de células de diferentes pessoas, e infectá-los com agentes patogénicos para estudar o papel da genética individual.

Wells diz que o objectivo a a longo prazo da sua equipa é ser capaz de desenvolver tecido estomacal personalizado para curar úlceras em humanos. Ele e alguns colegas já estão a tentar usar os organóides humanos para cobrir buracos no estômago de ratos.

 

 

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