Surpreendente diversificação de células-tronco sanguíneas revelada em humanos

A cada segundo, milhões de células sanguíneas são produzidas no corpo humano, e cerca de 90% das células substituídas diariamente são células sanguíneas. Estes incluem glóbulos vermelhos essenciais para o transporte de oxigênio, plaquetas para a coagulação do sangue e células imunológicas que nos protegem de infecções. Como essas células têm vida curta, elas devem ser continuamente reabastecidas.

Esta tarefa crítica cabe às células estaminais formadoras de sangue na medula óssea – as únicas células de vida longa capazes de produzir células sanguíneas. Estas células estaminais salvaguardam a produção de células sanguíneas ao longo da vida e desempenham um papel vital em tratamentos médicos, como o transplante de medula óssea e a recuperação após quimioterapia.

Mas também existe um “lado negro” nessas células. Cada célula-tronco do sangue acumula cerca de 20 mutações de DNA por ano ao longo da vida. Embora a maioria das mutações seja inofensiva, uma célula-tronco rara pode se tornar a origem de cânceres sanguíneos comuns. Compreender como estas células funcionam – e como atacar as cancerosas – é, portanto, de grande importância clínica.

Novos insights sobre a especialização em células-tronco

Durante décadas, os cientistas pensaram que todas as células-tronco do sangue produziam todos os tipos de sangue e células imunológicas. Estudos recentes em ratos sugeriram o contrário, revelando que algumas células estaminais não reconstituem todas as linhagens de células sanguíneas.

“Em nosso último estudo, fomos capazes de explorar esse fenômeno pela primeira vez em humanos. Cada célula-tronco do sangue acumula mutações únicas no DNA ao longo da vida, permitindo-nos usar as mutações como ‘códigos de barras’ naturais para rastrear a contribuição das células-tronco para diferentes tipos de células sanguíneas em idosos saudáveis”, diz Tetsuichi Yoshizato, pesquisador do Departamento de Medicina de Huddinge e membro do Grupo de Biologia de Células-Tronco Hematopoiéticas e principal autor do estudo. publicado em Genética da Natureza.

“Nossas descobertas foram surpreendentes: as células-tronco formadoras de sangue humano se comportam de maneira muito semelhante às dos camundongos. Algumas células-tronco contribuem para todas as linhagens sanguíneas, enquanto outras são mais especializadas. É importante ressaltar que essas diferenças não estavam ligadas a mutações genéticas específicas, sugerindo que o viés de linhagem observado não é causado por mutações, mas sim uma propriedade intrínseca das células-tronco.”

“Ficamos entusiasmados quando percebemos que poderíamos usar mutações que ocorrem naturalmente nas células-tronco do sangue humano para mapear o destino de sua contribuição de linhagem, e ainda mais quando observamos que os padrões de reposição da linhagem sanguínea das células-tronco humanas correspondiam aos que havíamos observado anteriormente em camundongos, “diz Sten Eirik Jacobsen, Professor de Biologia de Células-Tronco e Medicina Regenerativa no Departamento de Biologia Celular e Molecular e Departamento de Medicina, Huddinge e chefe do Grupo de Biologia de Células-Tronco Hematopoiéticas.

Mesmo após o transplante, estes padrões permaneceram inalterados, indicando que são estáveis ​​e intrinsecamente programados. A análise filogenética retrospectiva avançada confirmou que a maioria das células estaminais mantém os seus padrões de linhagem durante décadas, embora algumas se tornem mais restritas com a idade. Análises seriadas da medula óssea ao longo de cinco anos reforçaram esta estabilidade a longo prazo.

Essas descobertas têm implicações significativas para a medicina. Eles poderiam ajudar a otimizar a produção de células sanguíneas após transplante de medula óssea ou quimioterapia e melhorar as estratégias de tratamento para doenças em que a produção de células sanguíneas é interrompida. Além disso, compreender quais células estaminais normais podem transformar-se em células estaminais cancerígenas será crucial para o desenvolvimento de terapias direcionadas contra os cancros do sangue.