Saúde

Epigenética é a chave para a produção diária de 10 bilhões de células sanguíneas sem erros
Todas essas anormalidades são resultado de mau funcionamento das células sanguíneas ou desequilíbrios na composição do tecido sanguíneo.
Por Centro de Regulação Genômica - 05/08/2020


Apenas uma em 2.000 células da medula óssea são células-tronco hematopoiéticas. Essas são as fontes dos dez bilhões de células sanguíneas que os humanos produzem todos os dias. Crédito: Pedro Vizán

Apenas uma em 2.000 células da medula óssea são células-tronco hematopoiéticas (HSC), mas essas são a fonte dos dez bilhões de células sanguíneas que os humanos produzem todos os dias. Em um novo estudo publicado hoje, pesquisadores do Centro de Regulação Genômica (CRG), em Barcelona, ​​mostram que o regulador epigenético Phf19 é essencial para a diferenciação do HSC e, na sua ausência, o tecido sanguíneo é desequilibrado e equivalente ao que ocorre naturalmente com o envelhecimento.

O sangue é um tecido complexo composto por diferentes células especializadas ( glóbulos brancos , glóbulos vermelhos , plaquetas e mais tipos) que desempenham várias funções essenciais, desde o transporte de oxigênio e nutrientes, mantendo a temperatura corporal ou regulando o sistema imunológico. Todas as células sanguíneas são geradas a partir de HSCs, células precursoras que são armazenadas na medula óssea.

As doenças do sangue afetam grande parte da população mundial. Uma em cada quatro pessoas sofre de anemia, 17 em 100.000 têm hemofilia e 2,5 em cada 100 tumores detectados em todo o mundo são de natureza leucêmica. Todas essas anormalidades são resultado de mau funcionamento das células sanguíneas ou desequilíbrios na composição do tecido sanguíneo.

Manter o equilíbrio do tecido sanguíneo é complexo porque cada célula tem uma vida útil diferente. Os glóbulos brancos duram de cinco a 20 dias, enquanto os glóbulos vermelhos duram 120 dias. Para renovar cada um desses tipos de células diante de uma ameaça como ferida ou sangramento, os HSCs, que normalmente permanecem inativos, começam a se dividir e a produzir células especializadas para manter o equilíbrio do tecido sanguíneo.

O processo de transição de HSCs para células especializadas é regulado por fatores epigenéticos, ou seja, proteínas que determinam quais genes são expressos a cada momento e tecido celular. Por esse motivo, o grupo de pesquisadores da CRG liderado por Luciano Di Croce estudou o gene Phf19, que faz parte de um grande grupo de reguladores epigenéticos.

"As células da medula óssea estão constantemente se dividindo e são muito sensíveis a fatores ambientais como radiação ou quimioterapia", explica Arantxa Gutiérrez, co-primeiro autor do artigo. "Quaisquer alterações que afetem a expressão gênica dos HSCs, incluindo fatores epigenéticos, podem ter um grande impacto no balanço sanguíneo devido à plasticidade dessas células".

No estudo publicado hoje na Science Advances , os pesquisadores da CRG descrevem o papel do regulador epigenético Phf19 na manutenção de HSCs. Eles modificaram camundongos geneticamente para remover o gene Phf19 sem afetar sua expectativa de vida normal. Sem o gene, as regiões do genoma contendo os genes responsáveis ​​pela diferenciação do HSC foram mais compactadas e não se expressaram. Como consequência, os HSCs permaneceram inativos e não se diferenciaram tanto em células especializadas.

Os pesquisadores descobriram que, em condições normais, a vida do rato era saudável, mas em certas situações, como transplantes ou envelhecimento, a dificuldade de produzir células diferenciadas comprometia o bom funcionamento do tecido sanguíneo. A longo prazo, os animais sem Phf19 acumularam distúrbios na composição do sangue compatível com os estágios iniciais da leucemia.

"A grande maioria dos estudos realizados até o momento removeu todas as funções bioquímicas do complexo multiproteico do qual o Pfh19 faz parte. Adotamos uma abordagem mais sutil ao eliminar um único gene, permitindo descobrir um papel inesperado no regulamentação do MHC ", explica Luciano Di Croce, principal autor do estudo.

"Até agora se sabia que o envelhecimento condicionava a quantidade e a atividade da proteína PHF19 e ​​de outras proteínas do complexo do qual faz parte, tanto em camundongos quanto em humanos", diz Di Croce. O que não se sabia é que o PHF19 controla a ativação do HSC para começar a se especializar.

Segundo Pedro Vizán, co-primeiro autor do estudo e beneficiário de uma bolsa da Associação Espanhola Contra o Câncer (AECC) para esta pesquisa ", é essencial o estudo dos processos pelos quais as células-tronco regulam a informação genética para produzir células especializadas. para entender como as células adquirem capacidade de pluripotência e proliferação, características-chave para formar tumores ". Agora vimos que "a falta de Phf19 aumenta a probabilidade de sofrer distúrbios na composição do sangue. É por isso que estamos estudando seu possível papel como precursor de tumores ou se seria um alvo terapêutico anticâncer".

 

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