Uma nova investigação mostra que é possível «recarregar» eficazmente as células humanas, substituindo as suas baterias internas: as mitocôndrias, centrais energéticas microscópicas. A descoberta poderá trazer benefícios alargados aos cuidados de saúde e aos tratamentos médicos.
Na maioria das nossas células, as mitocôndrias diminuem naturalmente em número, abrandam e desgastam-se com a idade. Quando deixam de funcionar na sua capacidade máxima, podem contribuir para várias doenças, tanto no coração como no cérebro.
Nanoflores aumentam as mitocôndrias nas células estaminais
Neste estudo, investigadores da Universidade Texas A&M recorreram a partículas especiais em forma de flor, chamadas nanoflores, para captar moléculas de oxigénio prejudiciais. Esse processo ativou genes que aumentam o número de mitocôndrias nas células estaminais humanas.
Um aspeto crucial é que estas células estaminais, com mais energia, conseguiram depois partilhar as suas mitocôndrias com células vizinhas envelhecidas e danificadas. Trata-se mais de uma troca de baterias do que de um recarregamento, mas permite que células existentes que deixaram de funcionar voltem a fazê-lo.
«Treinámos células saudáveis para partilharem as suas baterias de reserva com células mais debilitadas», afirma o engenheiro biomédico Akhilesh Gaharwar.
«Ao aumentar o número de mitocôndrias nas células dadoras, podemos ajudar as células envelhecidas ou danificadas a recuperar a vitalidade, sem qualquer modificação genética ou medicamento.»
No vídeo abaixo, as células recetoras, a verde, recebem novas mitocôndrias, a vermelho, de células estaminais saudáveis. Vídeo cedido pelo Dr. Akhilesh K. Gaharwar.
Feitas de dissulfureto de molibdénio, as nanoflores foram concebidas com pequenos orifícios que lhes permitem funcionar como esponjas, absorvendo espécies reativas de oxigénio que causam stresse nos tecidos visados. Na experiência, verificou-se que esta remoção desencadeou a expressão de genes que aumentam substancialmente a produção de mitocôndrias nas células estaminais.
As células estaminais têm uma capacidade natural para partilhar mitocôndrias. No entanto, nestas experiências laboratoriais, dispunham de muito mais centrais energéticas para ceder do que é habitual, o que melhorou o efeito de recarregamento nas outras células.
Partilha de mitocôndrias e possíveis tratamentos
Segundo os investigadores, foram partilhadas cerca de duas vezes mais mitocôndrias do que seria normalmente esperado, enquanto o número de células musculares lisas, presentes no coração, aumentou entre três e quatro vezes. Nas células cardíacas expostas a quimioterapia prejudicial, a taxa de sobrevivência das células tratadas melhorou significativamente.
A equipa sugere que esta abordagem poderá rejuvenescer células em qualquer parte do corpo: junto ao coração, por exemplo, para problemas cardiovasculares, ou diretamente no músculo, em casos de distrofia muscular.
«É bastante promissor em termos da possibilidade de utilização numa grande variedade de situações, e isto é apenas uma espécie de começo», diz o geneticista John Soukar.
«Poderíamos trabalhar nisto para sempre e descobrir coisas novas e novos tratamentos para doenças todos os dias.»
Apesar destes resultados muito positivos, os próprios investigadores reconhecem que o trabalho ainda está numa fase inicial. Embora o estudo atual sustente a possibilidade de usar nanopartículas para aumentar a transferência de mitocôndrias, o próximo passo é conseguir que o processo funcione em animais e em pessoas.
Esses testes futuros deverão revelar mais sobre os locais do corpo onde as células estaminais benéficas poderão ser implantadas e sobre a dose que será segura e adequada. Será também necessário estudar os efeitos do processo a mais longo prazo.
«Este é um passo inicial, mas entusiasmante, no sentido de recarregar tecidos envelhecidos com a sua própria maquinaria biológica», afirma Gaharwar.
«Se conseguirmos reforçar em segurança este sistema natural de partilha de energia, um dia poderemos ajudar a abrandar ou até a inverter alguns efeitos do envelhecimento celular.»
O estudo foi publicado na PNAS.
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