Estudo mostra que dentes de roedores trazem respostas para questões nas pesquisas com células-tronco

Crescimento dos incisivos identifica princípios de processos de renovação

Para curar queimaduras, reparar tecido cardíaco danificado e até mesmo fazer crescer rins e outros órgãos transplantáveis a partir do zero, pesquisadores costumam esperar um dia para usar as células-tronco, porém, este sonho se aproxima mais da realidade a cada ano, mas um dos enigmas duradouros para pesquisadores de células-tronco são como essas células sabem quando é hora de se expandirem em número e se transformarem em células adultas maduras para renovar o tecido ferido ou envelhecido.

A resposta a este processo crucial pode estar em um órgão mais notável: o dente da frente de um roedor.

Qual a relação entre o dente do roedor com as pesquisas de células-tronco?

Os incisivos que se mantém em constante crescimento são a característica principal de todos os roedores que dependem destes dentes afiados tanto para cavar e se defender, como para roer alimentos. Dentro da mandíbula, os incisivos de um rato se parecem como as presas de uma morsa ou com os dentes de um tigre de dente-de-sabre, com apenas as pontas afiadas aparecendo através das gengivas na frente da boca.

À medida que a parte frontal do dente fica moída, um conjunto de células estaminais que ficam dentro da mandíbula na parte mais interna, está constantemente a construir a parte de trás de cada incisivo e empurrando o dente em crescimento para frente. “Conforme nós crescemos, nossos dentes começam a desgastar. Na natureza, uma vez que você não tem mais os seus dentes, você morre. Por isso, os ratos e outros muitos animais – desde elefantes até alguns primatas – podem fazer seus dentes crescerem continuamente”, disse Ophir Klein, MD, PhD, professor de ciências orofaciais na Escola de Odontologia da Universidade da Califórnia em São Francisco (EUA) e de pediatria na Escola de Medicina da mesma universidade. “O objetivo do nosso laboratório é aprender as regras que permitem que os incisivos do rato cresçam continuamente, para nos ajudar a identificar princípios gerais que nos permitam entender os processos de renovação de tecidos mais amplamente”.

Em um novo estudo, Jimmy Hu, PhD, investigador e pós-doutorado no laboratório de Klein, descobriu que os sinais provenientes do tecido circundante são os responsáveis por “acordar” estas células estaminais dentais do seu estado de dormência, lançar ao veículo condutor do dente em crescimento e dar início ao processo de transformação em tecido de dente maduro. “Nós geralmente pensamos que as células-tronco respondem sinais químicos para começar a proliferar e diferenciar, mas aqui há uma emocionante interação entre o ambiente físico e as células, o que pode levá-los a atender as demandas do dente em crescimento”, disse Hu.

Em seu estudo, Hu e seus colegas descobriram que as integrinas, proteínas das membranas celulares que ligam o esqueleto interno das células ao andaime maior da proteína do tecido circundante, acionam uma cascata de sinalização recentemente descrita dentro das células-tronco, que faz com que elas comecem rapidamente a se multiplicar – um processo chamado “proliferação”.

Não se sabe ainda quais são exatamente os sinais externos responsáveis pelo desencadeamento da proliferação das células-tronco, dizem os autores, mas eles propõem que as células poderiam estar detectando que elas se mudaram para uma região (parte traseira do dente), onde precisa produzir ativamente mais células, tendo como base as alterações na rigidez tecidual local ou nas forças físicas que puxam e empurram as células.

“Nossos dados mostram claramente que, à medida que as células-tronco se movem para o seu local de proliferação designado, elas aceleram a produção de integrinas. Essas integrinas permitem que as células interajam com moléculas extracelulares e se tornem acionadas para se expandirem em número, antes de eventualmente produzir um grande conjunto de células dentárias maduras” completou Hu.

De interesse adicional para os pesquisadores é o fato de que tanto as integrinas como a YAP – uma das moléculas envolvidas na recém-descoberta cascata de sinalização desencadeada pela integrina – foram previamente implicadas no crescimento de certos tipos de tumores. Para os pesquisadores de câncer, este achado reforça o sentido das interações entre as células cancerosas e o tecido circundante, podendo ser um passo-chave para desencadear o crescimento tumoral. “Não seria bom se os mesmos insights que nos permitem aprender a cultivar novos tecidos no laboratório também levam a melhores terapias para prevenir o crescimento de tumores em pacientes?” disse Klein.

Fonte: Dental Press