Pesquisadores do Karolinska Institutet e da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, descobriram como as células-tronco se comportam em tempo real enquanto adaptam sua expressão gênica para diferenciação. O estudo foi publicado na Nature Cell Biolog

Imagens de microscopia que ilustram a heterogeneidade da camada de células-tronco da pele. As células-tronco estão em vermelho e as células em diferenciação em branco ou verde. Crédito: Karl Annusver
Pesquisadores do Karolinska Institutet e da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, descobriram como as células-tronco se comportam em tempo real enquanto adaptam sua expressão gênica para diferenciação. O estudo foi publicado na revista Nature Cell Biology.
A pele é essencial para proteger nosso corpo de danos externos, como lesões, micróbios e radiação. Essa função protetora da pele é mantida pelo esforço incansável das células-tronco residentes para se auto-renovar (permanecem células-tronco) e se diferenciar (produzir células especializadas) ao longo de nossa vida.
As células-tronco da pele que residem na epiderme dão origem a células filhas que eventualmente se tornam células de barreira especializadas, formando nossa pele protetora e impermeável. Acreditava-se anteriormente que esse processo de renovação da pele dependia de vários tipos de populações de células-tronco com habilidades de longo e curto prazo para produzir novas células filhas.
Em vez disso, este novo estudo revelou que essas diferentes populações são um instantâneo de um processo de diferenciação gradual, onde uma única população de células-tronco e suas células-filhas em diferenciação se ajustam de forma flexível às demandas locais. Ou seja, em resposta a diferentes ambientes e necessidades, as células-tronco criam rapidamente mais ou menos células filhas especializadas que surpreendentemente não estão acopladas à saída do ciclo celular como se pensava anteriormente.
É importante ressaltar que as mudanças nesses comportamentos celulares estão subjacentes a uma extensa lista de doenças, como câncer (aumento da autorrenovação de células-tronco) ou cicatrização prejudicada relacionada à idade (atividade de células-tronco reduzida). Assim, é importante primeiro entender "como" as células-tronco e suas células-filhas se comportam e "quão rápido" a diferenciação das células-tronco pode ocorrer.
Para responder a essas perguntas, pesquisadores do Karolinska Institutet e da Universidade de Yale se uniram para estudar o comportamento das células-tronco em tempo real com as alterações de expressão gênica correspondentes ao mesmo tempo. “Com o sequenciamento de células individuais da pele, fomos capazes de descrever genes que são ativados ou desativados em diferentes estágios durante a maturação da pele, o que foi essencial para descobrir a renovação da pele como um processo de diferenciação contínua”, diz Karl Annusver, co-autor do estudo. estudo no laboratório de Maria Kasper, professora associada do Departamento de Biologia Celular e Molecular.
"Através de imagens ao vivo, observamos como as células-tronco da pele criam células filhas sob demanda, com flexibilidade integrada para responder a diferentes ambientes e necessidades", disse a co-primeira autora Katie Cockburn, pós-doutoranda no laboratório de Valentina Greco, Carolyn Walch Slayman Professor de Genética na Universidade de Yale.