Saúde

Cientistas criam o primeiro modelo de célula 3D do mundo para ajudar a desenvolver tratamentos para lesões devastadoras nos lábios
Usamos nossos lábios para falar, comer, beber e respirar; eles sinalizam nossas emoções, saúde e beleza estética. É preciso uma estrutura complexa para desempenhar tantas funções, então problemas labiais podem ser difíceis de reparar efetivamente.
Por Fronteiras - 04/11/2024


Pixabay


Usamos nossos lábios para falar, comer, beber e respirar; eles sinalizam nossas emoções, saúde e beleza estética. É preciso uma estrutura complexa para desempenhar tantas funções, então problemas labiais podem ser difíceis de reparar efetivamente. Pesquisa básica é essencial para melhorar esses tratamentos, mas até agora, modelos usando células labiais — que funcionam de forma diferente de outras células da pele — não estavam disponíveis.

Em um estudo publicado em Frontiers in Cell and Developmental Biology , cientistas relatam a imortalização bem-sucedida de células labiais doadas, permitindo o desenvolvimento de modelos labiais clinicamente relevantes em laboratório. Essa prova de conceito, uma vez expandida, pode beneficiar milhares de pacientes.

"O lábio é uma característica muito proeminente do nosso rosto", disse o Dr. Martin Degen, da Universidade de Berna.

"Qualquer defeito neste tecido pode ser altamente desfigurante. Mas até agora, faltavam modelos de células labiais humanas para desenvolver tratamentos. Com nossa forte colaboração com a Clínica Universitária de Cirurgia Pediátrica, Hospital Universitário de Berna, fomos capazes de mudar isso, usando tecido labial que teria sido descartado de outra forma."

Células primárias doadas diretamente de um indivíduo são ideais para esse tipo de pesquisa, porque acredita-se que elas retêm características semelhantes ao tecido original. No entanto, essas células não podem ser reproduzidas indefinidamente e são frequentemente difíceis e caras de adquirir.

"O tecido labial humano não é obtido regularmente", explicou Degen. "Sem essas células, é impossível imitar as características dos lábios in vitro."

A segunda melhor opção seriam células labiais imortalizadas que podem ser cultivadas em laboratório. Para conseguir isso, os cientistas alteram a expressão de certos genes, permitindo que as células continuem se reproduzindo quando normalmente chegariam ao fim de seu ciclo de vida e parariam.

Os cientistas selecionaram células da pele de tecido doado por dois pacientes: um em tratamento para uma laceração labial e outro em tratamento para lábio leporino. Os cientistas usaram um vetor retroviral para desativar um gene que interrompe o ciclo de vida de uma célula e alterar o comprimento dos telômeros nas extremidades de cada cromossomo, o que melhora a longevidade das células.

Essas novas linhas celulares foram então testadas rigorosamente para garantir que o código genético das linhas celulares permanecesse estável à medida que se replicavam e mantivessem as mesmas características das células primárias .

Para garantir que as células imortalizadas não tivessem desenvolvido características semelhantes às do câncer, os cientistas procuraram por quaisquer anormalidades cromossômicas e tentaram cultivar tanto as novas linhagens quanto uma linhagem de células cancerígenas em ágar mole — somente células cancerígenas deveriam ser capazes de crescer nesse meio.

As linhagens celulares não apresentaram anormalidades cromossômicas e não puderam crescer no ágar. Os cientistas também confirmaram que as linhagens celulares se comportaram como suas contrapartes primárias não modificadas ao testar sua produção de proteína e mRNA.

Finalmente, os cientistas realizaram testes para ver como as células poderiam atuar como futuros modelos experimentais para cura labial ou infecções. Primeiro, para ver se as células poderiam atuar como proxies precisos para cura de feridas , eles arranharam amostras das células. Células não tratadas fecharam a ferida após oito horas, enquanto células tratadas com fatores de crescimento fecharam a ferida mais rapidamente; esses resultados corresponderam aos vistos em células da pele de outras partes do corpo.

Em seguida, os cientistas desenvolveram modelos 3D usando as células e as infectaram com Candida albicans, uma levedura que pode causar infecções sérias em pessoas com sistemas imunológicos fracos ou lábios fendidos. As células tiveram o desempenho esperado, o patógeno invadindo rapidamente o modelo , pois infectaria o tecido labial real.

"Nosso laboratório se concentra em obter um melhor conhecimento das vias genéticas e celulares envolvidas na fissura labial e palatina", disse Degen. "No entanto, estamos convencidos de que modelos 3D estabelecidos a partir de células labiais saudáveis imortalizadas têm o potencial de serem muito úteis em muitos outros campos da medicina."


"Um desafio é que os ceratinócitos labiais podem ser de pele labial, mucosa ou caráter misto", ele acrescentou. "Dependendo da questão da pesquisa, uma identidade celular específica pode ser necessária. Mas temos as ferramentas para caracterizar ou purificar essas populações individuais in vitro."


Mais informações: Imortalização de células labiais derivadas de pacientes para estabelecer modelos labiais 3D, Frontiers in Cell and Developmental Biology (2024). DOI: 10.3389/fcell.2024.1449224

 

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