Saúde

As células cardíacas podem rejuvenescer e se multiplicar para curar danos
As descobertas poderiam eventualmente ser usadas para reverter esse bloqueio do desenvolvimento e ajudar as células cardíacas a se regenerarem
Por UT Southwestern Medical Center - 22/04/2020

Crédito: UTSW
Nesta imagem de corações de ratos adultos nos quais os genes Hoxb13 e Meis1
foram eliminados para o estudo, os cardiomiócitos exibem características
 normalmente vistas apenas nos corações de ratos recém-nascidos.

Cientistas do UT Southwestern Medical Center descobriram uma proteína que trabalha com outras durante o desenvolvimento para travar a divisão celular no coração, relatam hoje na Nature . As descobertas poderiam eventualmente ser usadas para reverter esse bloqueio do desenvolvimento e ajudar as células cardíacas a se regenerarem, oferecendo uma maneira totalmente nova de tratar uma variedade de condições nas quais o músculo cardíaco é danificado, incluindo insuficiência cardíaca causada por vírus, toxinas, pressão alta ou coração. ataques.

Os atuais tratamentos farmacêuticos para insuficiência cardíaca - incluindo inibidores da ECA e bloqueadores beta - se concentram em tentar interromper um ciclo vicioso de perda de músculo cardíaco, pois a tensão danifica ainda mais o músculo cardíaco restante, causando a morte de mais células, explica o pesquisador médico da UT Southwestern, Hesham A. Sadek , MD, Ph.D., professor de biologia molecular de medicina interna e biofísica. Não existem tratamentos existentes para reconstruir o músculo cardíaco.

Há nove anos, Sadek e seus colegas descobriram que os corações de ratos podem se regenerar se forem danificados nos primeiros dias de vida, estimulados pela divisão de cardiomiócitos, as células responsáveis ​​pela força contrátil do coração. No entanto, essa capacidade é completamente perdida aos 7 dias de idade, um ponto de viragem abrupto no qual a divisão dessas células diminui drasticamente e as próprias células aumentam. As razões pelas quais essas células diminuem gradualmente e param de se dividir não são claras.

Sadek e sua equipe descobriram em 2013 que uma proteína chamada Meis1, que se enquadra em uma categoria conhecida como fatores de transcrição que regulam a atividade dos genes, desempenha um papel fundamental na interrupção da divisão celular do coração . No entanto, ele explica, embora a exclusão desse gene em camundongos estenda a janela da divisão celular do coração, esse efeito é transitório - as células cardíacas que perdem esse gene acabam desacelerando e interrompendo sua multiplicação.

Consequentemente, os pesquisadores se perguntaram se havia mecanismos redundantes em vigor que interrompem a divisão celular do coração, mesmo quando o Meis1 está ausente. Com esse objetivo, eles procuraram descobrir quais outros fatores de transcrição poderiam rastrear a atividade do Meis1 nas células cardíacas, à medida que se dividiam rapidamente e depois paravam nos dias após o nascimento. Eles rapidamente descobriram um chamado Hoxb13 que se encaixava na conta. Sadek observa que outras proteínas da família Hox atuam como acompanhantes do Meis1 em outros tipos de células, transportando o Meis1 para o núcleo celular.

Para entender melhor o papel do Hoxb13 nas células cardíacas , os pesquisadores criaram ratos geneticamente modificados nos quais o gene que codifica o Hoxb13 foi excluído. Esses ratos se comportaram como aqueles nos quais apenas o gene do Meis1 foi excluído - a janela para a divisão rápida das células do coração aumentou, mas ainda fechou em poucas semanas. Quando os pesquisadores desligaram o Hoxb13 em corações de ratos adultos, sua divisão celular teve um breve ressurgimento, o suficiente para impedir a deterioração progressiva após um ataque cardíaco induzido , mas não o suficiente para promover uma recuperação significativa.

No entanto, quando os pesquisadores deletaram os genes de Meis1 e Hoxb13, as células cardíacas desses camundongos pareciam reverter para um estágio inicial de desenvolvimento, diminuindo de tamanho e multiplicando mais. Após um ataque cardíaco induzido, esses ratos tiveram uma rápida melhoria na quantidade de sangue que cada batimento podia expelir do coração. A função do coração quase voltou ao normal.

Com evidências claras de que Meis1 e Hoxb13 trabalham juntos para interromper a divisão celular do coração nos dias após o nascimento, Sadek e seus colegas procuraram o que por sua vez poderia regular essas proteínas. Seus experimentos sugerem que a resposta é a calcineurina, uma proteína responsável por regular a atividade de outras proteínas, removendo seus grupos fosfato.

Como a calcineurina desempenha um papel fundamental em uma variedade de doenças e outras condições médicas, como artrite reumática, esquizofrenia, diabetes e transplante de órgãos, já existem vários medicamentos no mercado que têm como alvo essa proteína. É possível que, segundo Sadek, outros medicamentos possam ser desenvolvidos para atingir diretamente o Meis1 e o Hoxb13. Os pesquisadores podem eventualmente ser capazes de desenvolver estratégias para reiniciar a divisão de células cardíacas por meio de um único medicamento ou combinação que atinja qualquer parte desse caminho regulatório, acrescenta ele.

"Ao construir a história dos mecanismos fundamentais da divisão de células cardíacas e o que a bloqueia", diz Sadek, "agora estamos significativamente mais perto de poder explorar esses caminhos para salvar vidas".

 

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