“Como impulsionar a regeneração muscular e reconstruir o tecido



Compostos usados por pesquisadores em pesquisas com células-tronco aumentam a regeneração dos músculos em camundongos com perda muscular relacionada à idade.

Fonte: Instituto Salk

Um dos muitos efeitos do envelhecimento é a perda de massa muscular, que contribui para a incapacidade em pessoas mais velhas. Para combater essa perda, cientistas do Instituto Salk estão estudando maneiras de acelerar a regeneração do tecido muscular, usando uma combinação de compostos moleculares que são comumente usados em pesquisas com células-tronco.

Em um estudo publicado em 25 de maio de 2021, na Nature Communications,os pesquisadores mostraram que o uso desses compostos aumentou a regeneração de células musculares em camundongos ativando os precursores das células musculares, chamados progenitores miogênicos.

Embora mais trabalho seja necessário antes que essa abordagem possa ser aplicada em humanos, a pesquisa fornece uma visão dos mecanismos subjacentes relacionados à regeneração muscular e ao crescimento e poderia um dia ajudar atletas, bem como adultos idosos a regenerar tecidos de forma mais eficaz.

"A perda desses progenitores está ligada à degeneração muscular relacionada à idade", diz o professor de Salk Juan Carlos Izpisua Belmonte, autor sênior do artigo. "Nosso estudo revela fatores específicos que são capazes de acelerar a regeneração muscular, além de revelar o mecanismo pelo qual isso ocorreu."

Os compostos usados no estudo são frequentemente chamados de fatores yamanaka depois do cientista japonês que os descobriu. Os fatores yamanaka são uma combinação de proteínas (chamados fatores de transcrição) que controlam como o DNA é copiado para tradução em outras proteínas. Em pesquisas de laboratório, eles são usados para converter células especializadas, como células da pele, em células mais semelhantes a células-tronco que são pluripotentes, o que significa que elas têm a capacidade de se tornarem muitos tipos diferentes de células.

"Nosso laboratório mostrou anteriormente que esses fatores podem rejuvenescer as células e promover a regeneração tecidual em animais vivos", diz o primeiro autor Chao Wang, pós-doutorando no laboratório Izpisua Belmonte. "Mas como isso acontece não era conhecido anteriormente."

A regeneração muscular é mediada por células-tronco musculares, também chamadas de células satélites. As células satélite estão localizadas em um nicho entre uma camada de tecido conjuntivo (lamina basal) e fibras musculares (miofibers). Neste estudo, a equipe utilizou dois modelos diferentes de camundongos para identificar as alterações específicas de células-tronco musculares ou específicas do nicho após a adição de fatores Yamanaka. Eles se concentraram em camundongos mais jovens para estudar os efeitos dos fatores independentes da idade.

No modelo específico da miofibra, eles descobriram que adicionar os fatores yamanaka acelerou a regeneração muscular em camundongos, reduzindo os níveis de uma proteína chamada Wnt4 no nicho, que por sua vez ativou as células satélites. Em contraste, no modelo específico de células de satélite, os fatores de Yamanaka não ativaram células satélites e não melhoraram a regeneração muscular, sugerindo que o Wnt4 desempenha um papel vital na regeneração muscular.

De acordo com Izpisua Belmonte, que ocupa a Cadeira Roger Guillemin, as observações deste estudo podem eventualmente levar a novos tratamentos mirando Wnt4.

"Nosso laboratório desenvolveu recentemente novas tecnologias de edição de genes que poderiam ser usadas para acelerar a recuperação muscular após lesões e melhorar a função muscular", diz ele. "Poderíamos potencialmente usar essa tecnologia para reduzir diretamente os níveis de Wnt4 no músculo esquelético ou para bloquear a comunicação entre wnt4 e células-tronco musculares."

Os pesquisadores também estão estudando outras formas de rejuvenescer as células, incluindo o uso de mRNA e engenharia genética. Essas técnicas poderiam eventualmente levar a novas abordagens para impulsionar a regeneração de tecidos e órgãos.

Outros autores incluíram: Ruben Rabadan Ros, Paloma Martinez Redondo, Zaijun Ma, Lei Shi, Yuan Xue, Isabel Guillen-Guillen, Ling Huang, Tomoaki Hishida, Hsin-Kai Liao, Concepcion Rodriguez Esteban, e Pradeep Reddy de Salk; Estrella Nunez Delicado da Universidad Catolica San Antonio de Murcia na Espanha; e Pedro Guillen Garcia da Clinica CEMTRO na Espanha.

Financiamento: O trabalho foi financiado pelo NIH-NCI CCSG: P30 014195, o Helmsley Trust, Fundacion Ramon Areces, Asociacion de Futbolistas Espanoles (AFE), Fundacion Pedro Guillen, Universidad Catolica San Antonio de Murcia (UCAM), Moxie Foundation e CIRM (GC1R-06673-B).


In vivo partial reprogramming of myofibers promotes muscle regeneration by remodeling the stem cell niche” by Chao Wang, Ruben Rabadan Ros, Paloma Martinez-Redondo, Zaijun Ma, Lei Shi, Yuan Xue, Isabel Guillen-Guillen, Ling Huang, Tomoaki Hishida, Hsin-Kai Liao, Estrella Nuñez Delicado, Concepcion Rodriguez Esteban, Pedro Guillen-Garcia, Pradeep Reddy & Juan Carlos Izpisua Belmonte. Nature Communications


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