Processo mecânico de diferenciação celular explicado pelo INEB

Diogo Mosqueira no Japão, país onde realizou grande parte deste trabalho.

Diogo Mosqueira é o primeiro autor de um estudo que explica o processo de diferenciação de células progenitoras isoladas do coração adulto (CPCs) em células musculares cardíacas em resposta a condições mecânicas ambientais. Publicado recentemente pela revista ACS Nano, o trabalho resulta de uma parceria entre o Instituto de Engenharia Biomédica (INEB), da Universidade do Porto, e uma equipa internacional liderada por Giancarlo Forte (Japão e República Checa) e lança novas pistas no que toca à exploração da estimulação mecânica ao nível celular com fins terapêuticos.

Células progenitoras cardíacas individualizadas (espaço ocupado por marcação vermelha) foram cultivadas em condições físicas distintas, neste caso a área disponível. A verde está marcada uma proteína envolvida na diferenciação celular: quanto mais a proteína estiver confinada ao núcleo (a azul) mais eficaz será a diferenciação destas células.

Segundo Diogo Mosqueira, o trabalho dos investigadores passou por  identificar “uma via de sinalização molecular pela qual as células progenitoras cardíacas (CPCs), respondem às distintas forças mecânicas a que estão sujeitas”, nomeadamente em condições de equilíbrio ou numa situação de lesão do miocárdio. Compreender estas vias de sinalização “poderá levar a uma intervenção que resulte na reparação funcional do coração em falência”, acrescenta.

As células estaminais têm sido alvo de múltiplos estudos pois são vistas como uma das mais promissoras vias terapêuticas para a regeneração de tecidos danificados ou degenerados. No entanto dois problemas centrais se colocam: como converter células adultas em células estaminais; e como diferenciar células estaminais em células adultas que pretendemos. Uma solução aparentemente simples para a primeira questão foi noticiada recentemente, recorrendo a um simples “choque ácido”. Mas diferenciar células de forma correta parece ser mais complexo, uma vez que o processo está dependente de múltiplas condições mecânicas e químicas do ambiente onde as células estaminais são cultivadas ou reimplantadas.

A utilização de CPCs, que exige proliferação e diferenciação destas células, tem sido olhada como uma das mais importantes formas de repopular os tecidos cardíacos cujas células morreram em resultado de enfartes do miocárdio. Mas, como adiantam os autores, o sucesso “depende, em larga medida, de uma resposta celular eficiente a factores do microambiente onde serão inseridas”. É neste contexto que o trabalho agora publicado presta enorme contributo, pois desvenda os “mecanismos moleculares envolvidos na mecanotransdução nas CPCs, o que permitirá no futuro desenvolver nanomateriais especificamente desenhados para promover uma resposta celular focada na resolução de patologias cardíacas”, explica Perpétua Pinto-do-Ó, co-autora do trabalho.

A investigação levada a cabo por Diogo Mosqueira foi desenvolvida no âmbito da sua tese de Mestrado em Bioengenharia (FEUP/ICBAS), sob orientação de Perpétua Pinto-do-Ó, INEB. Na altura, o jovem investigador foi integrado numa equipa internacional de investigadores, e este estudo de carácter multidisciplinar incluiu vários institutos, sobretudo o “National Institute for Materials Science” (Tsukuba, Japão), através da supervisão do investigador responsável Giancarlo Forte, colaborador de longa data de Perpétua Pinto-do-Ó. Diogo Mosqueira está atualmente a frequentar um programa doutoral no Reino Unido.