A viagem espacial pode ser a chave para o reparo cardíaco
Os astronautas vivem em um ambiente praticamente sem peso, cientificamente conhecido como microgravidade. Os efeitos da microgravidade no corpo humano são vários e fascinantes - alguns deles prejudiciais, outros redentores. Uma nova pesquisa encontra um propósito terapêutico para o impacto da microgravidade nas células-tronco humanas.
Do cérebro mudando para cima ao encolhimento dos músculos, inchaço das veias e rostos dos astronautas ficando inchados, os efeitos da microgravidade no corpo humano são fascinantes, para dizer o mínimo.
Mas como as condições de ausência de peso afetam o coração? Como esse órgão vital não precisa bombear tanto sangue por todo o corpo como faria com a gravidade, com o tempo, os vasos sanguíneos tendem a se tornar menos elásticos e mais grossos, o que aumenta o risco de doenças cardíacas.
Como contraponto a essas consequências negativas, no entanto, os cientistas estão descobrindo cada vez mais os efeitos potencialmente terapêuticos dos voos espaciais no coração humano.
Por exemplo, estudos têm mostrado que a microgravidade simulada em laboratório afeta as células progenitoras do coração de maneira diferente, dependendo de sua idade. As células progenitoras são "descendentes iniciais de células-tronco que podem se diferenciar para formar um ou mais tipos de células".
Outros estudos com células embrionárias de camundongos mostraram que a simulação de voos espaciais afeta a origem e diferenciação das células-tronco, ajudando-as a se diferenciarem mais rapidamente em células do músculo cardíaco.
Então, pesquisadores da Loma Linda University em Loma Linda, CA, se perguntaram se as células-tronco modificadas dessa forma poderiam ser usadas para reparo cardíaco.
Para responder a esta pergunta, Jonathan Baio e colegas simularam as mudanças moleculares que aconteceriam sob a microgravidade e exploraram suas implicações para aumentar o potencial terapêutico das células progenitoras cardiovasculares.
Os pesquisadores publicaram suas descobertas em uma edição especial da revista. Células-tronco e desenvolvimento.
A microgravidade altera a sinalização de cálcio
Baio e a equipe simularam a microgravidade por 6–7 dias na Estação Espacial Internacional da NASA e células progenitoras cardíacas neonatais cultivadas por 12 dias no Laboratório Nacional a bordo da estação espacial.
Os cientistas procuraram por mudanças na expressão gênica e descobriram que o ambiente de microgravidade "induziu a expressão de genes que são tipicamente associados a um estado anterior de desenvolvimento cardiovascular"
Após 6-7 dias, os cientistas encontraram mudanças nas vias de sinalização do cálcio que, dizem eles, poderiam ser usadas para melhorar as terapias baseadas em células-tronco para o reparo cardíaco.
Após 30 dias, uma proteína quinase dependente de cálcio, ou enzima, chamada C alfa, foi ativada. Para "explorar ainda mais o efeito da indução de cálcio em neonatais [células progenitoras cardíacas]", os pesquisadores ativaram a proteína quinase na Terra, aumentando a sinalização de cálcio.
As mudanças observadas fizeram os pesquisadores concluírem que “a manipulação da sinalização de cálcio na Terra [apresenta] uma nova oportunidade terapêutica para o reparo cardíaco baseado em células”.
O que as descobertas significam para o reparo cardíaco
Como observam os autores, já existem ensaios clínicos de fase inicial que usam células-tronco do coração para tratar pacientes com cardiomiopatia isquêmica ou para ajudar as pessoas a se recuperar de um ataque cardíaco.
Embora os resultados desses testes sejam promissores, às vezes o enxerto de células falha e os cientistas ainda estão debatendo que tipo de célula é melhor para o transplante.
“Portanto, a aplicação de resultados de experimentos [de microgravidade] em experimentos baseados na Terra pode ajudar a superar as deficiências dos testes clínicos atuais envolvendo o uso de [células progenitoras cardíacas] para reparo cardíaco”, escrevem os autores.
Baio e colegas concluem:
“[M] anipular o ambiente normal de gravidade das primeiras [células progenitoras cardíacas] pode destacar mecanismos importantes pelos quais os primeiros progenitores cardíacos se desenvolvem ou expandem. Esses insights podem ser aplicados para entender melhor o desenvolvimento cardiovascular e melhorar os resultados das terapias regenerativas baseadas em células-tronco ”.
Graham C. Parker, Ph.D. - que é afiliado à Wayne State University School of Medicine em Detroit, MI, e é o editor-chefe da revista Célula-tronco e desenvolvimento - também comenta os resultados.
Ele diz: “Este artigo fornece uma importante prova de conceito para combinar um projeto experimental baseado no espaço e no solo e informa o desenvolvimento terapêutico cardíaco para voos espaciais e aqui na Terra.”
