Universidade de Stanford anuncia novo tratamento para o diabetes
- Estamos esperançosos de que, muito em breve, poderemos ser capazes de manipular esta via molecular de forma terapêutica em seres humanos - declarou o professor Seung Kim, PhD em biologia do desenvolvimento. Poderemos reativar estas moléculas através de uma droga, que poderia ser injetável. E esta pode ser uma terapia decisiva contra o diabetes.
Kim é o principal autor da pesquisa, que publicada na revista "Nature". O outro autor associado à pesquisa é o também PhD Hainan Chen. Os pesquisadores descobriram que, em cobaias de laboratório, o caminho da produção de insulina é regido pela expressão de uma molécula derivada de plaquetas do receptor do fator de crescimento chamado PDGF. Este receptor diminuiu, ao longo do tempo, nas cobaias, num padrão que se assemelha ao dos seres humanos. Esta redução leva ao decréscimo da proliferação de células beta-pancreáticas, aquelas que produzem insulina para controlar os níveis de açúcar no sangue.
As células beta são encontradas nas ilhotas do pâncreas. Eles são as únicas células do corpo que produzem insulina, hormônio que sinaliza o corpo para remover o açúcar do sangue, após uma refeição, e armazená-lo numa variedade de células. Sem a produção adequada de insulina, os níveis de açúcar no sangue podem tornar-se perigosamente elevados - uma condição clínica chamada de hiperglicemia - e causar danos a vários órgãos do corpo, além de levar ao coma ou à morte. O diabetes tipo 1 é causado por uma falha na produção de insulina, diabetes. O tipo 2 é causada por déficits combinados no corpo para responder a esta falha e produzir insulina. Ambos os tipos têm sido associados a reduções das células beta produtoras de insulina.
Experimentos de Kim em cobaias de laboratório mostraram que ativar artificialmente o caminho do PDGF-receptor aumentou o número de células beta do pâncreas nos animais, sem comprometer a sua capacidade de, adequadamente, promover o controle dos níveis de açúcar no sangue. A descoberta é importante porque outros tratamentos tentados anteriormente para estimular o crescimento de células beta levaram à produção de um excesso de insulina e resultaram em um estado perigoso de hipoglicemia.
É sabido, há algum tempo, que a proliferação das células beta no pâncreas, que é robusta em animais recém-nascidos e jovens, diminui drasticamente com a idade. A expressão de uma molécula conhecida por estar envolvida neste processo, a EZH2, também diminui com o tempo, de maneira similar. No entanto, não era conhecido ainda o fator que controlava mudanças nos níveis de expressão da EZH2 em células beta.
O caminho PDGF regula a proliferação de muitos tipos de células, e é conhecido por afetar as respostas da EZH2. Kim e Chen se perguntaram se o caminho PDGF estaria envolvido em mudanças na expressão da EZH2 e na proliferação das células beta. E descobriram que a expressão de receptores PDGF também foi reduzida nas células das ilhotas pancreáticas de cobaias juvenis, em um padrão semelhante à redução na proliferação das células beta.
Quando os pesquisadores bloquearam a expressão dos receptores de PDGF em cobaias de laboratório, descobriram que os animais jovens (de 2 a 3 semanas de idade) produziram menos EZH2 e tinham células beta em número significativamente menor do que os animais de controle. Eles também tinham níveis de açúcar no sangue ligeiramente elevados e foram menos eficazes do que os animais de controle no escoamento de açúcar no sangue, quando desafiados com a glicose alta. Animais adultos sem expressão dos receptores de células beta e do caminho PDGF também foram menos capazes do que os seus pares para regenerar as células beta que haviam sido artificialmente danificadas por um composto químico. Eles se tornaram severamente diabéticos após tal tratamento.
Em contraste, a expressão dos receptores PDGF em ilhotas do pâncreas foi aumentada em cobaias normais tratadas com o mesmo composto, e os animais foram capazes de substituir as células danificadas beta, dentro de, aproximadamente, de três a quatro semanas. Embora esses animais se tornassem moderadamente diabéticos após o tratamento, eles retomaram o controle de seus níveis de açúcar no sangue, após as células foram regeneradas.
- Quando as células beta foram destruídas com esta toxina, a expressão do receptor PDGF foi induzida - disse Kim - e as células beta naturalmente recuperaram-se. Fundamentalmente, as células não enlouqueceram. Elas foram submetidos apenas à proliferação modesta apropriada. Isto é bom porque significa que as células beta permanecem no controle, e não perdem as funções críticas ao crescer.
Quando os pesquisadores adicionaram a proteína PDGF (que se liga e ativa o receptor PGDF) às células das ilhotas, cultivadas em laboratório, descobriram que as células beta nas ilhotas de jovens (de 3 semanas de idade) cobaias começaram a proliferar. Em contraste, os de cobaias adultas (de sete a nove meses de idade) não responderam porque já não expressavam o receptor PDGF.
Os pesquisadores então criaram uma linhagem de animais de laboratório no qual o receptor PDGF sempre foi ativo em células beta. Quando esses animais tinham 14 meses de idade (meia-idade para cobaias), a taxa de proliferação das células beta foi nove vezes maior do que controles pareados por idade. Apesar do aumento da taxa de crescimento, no entanto, os animais continuaram a regular os seus níveis de açúcar no sangue adequadamente.
No que é, sem dúvida, o aspecto mais interessante de seu trabalho, Chen e Kim investigaram se um caminho semelhante poderia funcionar em células beta. Para isso, eles obtiveram ilhotas pancreáticas de jovens doadores de órgãos humanos entre as idades de seis meses e seis anos, e compararam os padrões de expressão do receptor PDGF nestas células beta com o de células beta das ilhotas de adultos. Eles não detectaram receptor PDGF nas células beta do adulto, mas encontraram-no prontamente nas células beta das ilhotas de doadores jovens. Experimentos adicionais mostraram que as células beta humanas tinham função semelhante à das células beta no estudo, e sugeriram que pode ser possível regular o crescimento de células humanas de ilhotas beta e expressão de insulina, através da manipulação da ativação e da expressão do receptor PDGF.
- Este trabalho revelou que há alguns caminhos que não foram exploradas em células beta humanas e que estão na base da perda relacionada com a idade de proliferação de células beta - disse Kim. - Isso nos dá um apoio para um problema mais vasto:. saber como controlar a proliferação das células beta humana de uma forma terapêutica.
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