Um artigo publicado na revista Cell Stem Cell está propondo que pressionar células fisicamente pode estimulá-las a crescerem mais rapidamente. Eles inclusive fizeram isso com mini órgãos. É o que dizem os pesquisadores do MIT e do Boston Children’s Hospital: mesmo no mundo microscópico, a aglomeração física aumenta a chance de interações, podendo impactar positivamente na saúde e no desenvolvimento de uma célula.
Espremer para crescer
Pressionar algo para fazê-lo crescer pode soar bem contra intuitivo, porém a equipe responsável pela pesquisa tem uma explicação. No ato de compressão para tirar a água de uma célula, as proteínas e outros componentes ficam mais próximos. O que acontece é que quando a água é expelida para fora para da célula, certas proteínas se aproximam; assim, elas podem funcionar melhor e ativar genes dentro da célula.
Conduzindo o estudo com células intestinais, os pesquisadores perceberam que apertá-las pôde ajudar a manter seu estado de célula-tronco, inclusive.
Para estudar o efeito da compressão nas células, os pesquisadores misturaram vários tipos de células em soluções que se solidificavam em hidrogel. Para pressionar as células, eles colocaram pesos na superfície do hidrogel na forma de moedas. A equipe explica que esses pesos poderiam comprimir a célula até cerca de 10 a 30% do seu volume total.
Como eles esperavam, as células encolheram com a pressão, mas os pesquisadores observaram o conteúdo interno das células e descobriram que elas enrijeceram com a pressão. Eles também viram que seu conteúdo estava mais compactado do que o normal.
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Em seguida, para ver se a compressão impacta na velocidade de crescimento das células, os pesquisadores desenvolveram órgãos em miniatura (de cerca de 0,5 mm), usando células intestinais de ratos, e depois os pressionaram. A equipe observou que, como resultado, proteínas ligadas à ativação da via wnt se agruparam e ficaram mais propensas a ativar genes de crescimento. Dessa forma, os pequenos órgãos espremidos cresceram mais rapidamente, possuindo mais células-tronco em sua superfície do que os órgãos não espremidos.
Um método simples, mas eficiente
Ming Guo, professor de engenharia mecânica do MIT e autor do estudo, explica que as diferenças eram muito fáceis de serem percebidas. Ele diz que os resultados demonstram como a compressão pode realmente afetar no crescimento de um mini órgão. As descobertas também mostram que o comportamento de uma célula pode mudar dependendo da quantidade de água que ela contém.
“A diferença era muito clara. Sempre que aplicamos pressão, os organoides ficam ainda maiores, com muito mais células-tronco. Isso é muito amplo, e o potencial impacto é profundo, pois as células podem simplesmente ajustar a quantidade de água que têm para ajustar seus efeitos biológicos”, disse Ming Guo.
Dessa forma, o estudo mostra que esse método simples pode funcionar de maneira muito eficiente. Além disso, Guo já vislumbra possíveis aplicações da descoberta no futuro da medicina.
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Órgãos artificiais e o futuro
Os autores do estudo dizem que as células podem ser comprimidas para construir órgãos em miniatura, como intestinos artificiais ou cólons, que podem então ser usados para entender a função de órgãos e testar drogas para várias doenças – até mesmo testar transplantes para medicina regenerativa.
“Eu poderia usar minhas próprias células para fazer células-tronco e desenvolver um mini órgão que imitaria meus próprios órgãos. Então, poderia aplicar diferentes pressões para fazer organoides de tamanhos diferentes e, em seguida, testar drogas diferentes. Imagino que haveria muitas possibilidades”, disse Ming Guo.
Além disso, os cientistas esperam no futuro explorar a compressão celular para acelerar o crescimento de órgãos artificiais que, por sua vez, podem ajudar a testar novos medicamentos.
O artigo científico foi publicado no periódico Cell Stem Cell. Com informações do MIT.
