Pesquisadores do Eli e Edy the Broad Center of Regenerative Medicine and Stem Cell Research da UCLA identificaram o processo pelo qual as células-tronco nas vias aanãreas dos pulmaµes alternam entre duas fases distintas - criando mais de si mesmas e produzindo células maduras das vias aanãreas - para regenerar os pulmaµes. tecido após uma lesão.

O estudo , publicado na Cell Stem Cell, também esclarece como o envelhecimento pode causar problemas na regeneração pulmonar, o que pode levar ao câncer de pulma£o e outras doena§as.  

"Atualmente, existem poucas terapias voltadas para a biologia das doenças pulmonares", disse Brigitte Gomperts, professora e vice-presidente de pesquisa em hematologia-oncologia pedia¡trica do Instituto de Inovação e Descoberta Infantil da UCLA  e principal autora do artigo . "Essas descobertas informação nossos esforços para desenvolver uma terapia direcionada para melhorar a saúde das vias aanãreas".

As vias aanãreas, que transportam o ar inspirado do nariz e da boca para os pulmaµes, são a primeira linha de defesa do corpo contrapartículas transportadas pelo ar - como germes e poluição - que podem causar doena§as.

Dois tipos de células das vias aanãreas desempenham um papel vital nesse processo: células de muco, que secretam muco para capturarpartículas nocivas, e células ciliadas, que usam suas projeções em forma de dedos para varrer aspartículas envolvidas por muco atéa parte posterior da garganta, onde eles podem ser removidos dos pulmaµes.

Aspartículas infecciosas ou ta³xicas que as pessoas respiram diariamente podem ferir as vias aanãreas e, quando isso acontece, as células-tronco basais das vias aanãreas - capazes de se auto-renovar e produzir o muco e as células ciliadas que revestem as vias aanãreas - se ativam para reparar os danos.

Para manter o equila­brio correto de cada tipo de canãlula, as células-tronco basais das vias aanãreas precisam passar da fase proliferativa, durante a qual elas produzem mais, para a fase de diferenciação, durante a qual da£o origem a células maduras das vias aanãreas.

"Essas células-tronco precisam manter um equila­brio realmente delicado", disse Gomperts, que também éco-diretor do programa de biologia do câncer e de células-tronco no Centro Compreensivo de Ca¢ncer da UCLA Jonsson . "Eles precisam produzir a quantidade certa de muco e células ciliadas para manter aspartículas nocivas fora dos pulmaµes, mas também precisam se auto-replicar para garantir que havera¡ células-tronco suficientes para responder a  próxima lesão". 

No novo estudo, os pesquisadores examinaram camundongos com lesões pulmonares, analisando como os diferentes tipos de células encontradas no nicho - o ambiente de suporte que envolve as células-tronco basais das vias aanãreas - trabalham juntos para orquestrar a resposta do reparo.

Eles descobriram que um grupo de moléculas conhecido como via de sinalização Wnt / beta-catenina éativado para estimular as células-tronco basais das vias aanãreas a responder a lesões. Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que esse grupo de moléculas se origina em um tipo de canãlula para iniciar a proliferação e outro tipo de canãlula para iniciar a diferenciação.

Na fase de proliferação do reparo, uma canãlula do tecido conjuntivo chamada fibroblasto secreta a molanãcula Wnt, que sinaliza para as células-tronco que éhora de se auto-renovar. Na fase de diferenciação do reparo, a molanãcula Wnt ésecretada por uma canãlula epitelial, que compaµe o revestimento de tecidos e órgãos, para sinalizar a s células-tronco que éhora de produzir células maduras das vias aanãreas.

Compreender como a regeneração ocorre nos pulmaµes sauda¡veis ​​éum primeiro passo crítico para entender como a doença pode surgir quando o processo da¡ errado. Buscando informações sobre o papel que esse processo e as células que o ativam podem desempenhar na doena§a, os cientistas estudaram sua atividade em ratos mais velhos.

"Ficamos surpresos ao descobrir que, nas vias aanãreas envelhecidas, a via de sinalização Wnt / beta-catenina éativa nas células-tronco, mesmo quando não hálesão, em contraste com as vias aanãreas jovens, onde éativada apenas quando necessa¡rio", disse Cody Aros , o primeiro autor do artigo, um estudante de medicina da UCLA que concluiu recentemente sua pesquisa de doutorado. “Quando esse caminho estãoativo, estimula as células-tronco a produzir mais células e células aanãreas - mesmo que não sejam necessa¡rias.”

Pesquisas anteriores do laboratório de Gomperts estabeleceram uma ligação entre uma via Wnt / beta-catenina mais ativa e o câncer de pulma£o.

"Quanto mais uma canãlula se divide, maior a probabilidade de ocorrer um erro ou mutação na revisão e levar ao ca¢ncer", disse Gomperts.   

O novo artigo baseia-se nesse trabalho, estabelecendo não apenas o que da¡ errado, mas precisamente quando da¡ errado em pessoas sauda¡veis, como parte do processo de envelhecimento.

"Essas descobertas nos da£o uma ideia de quais tipos de células são importantes, qual caminho éimportante e quando podemos pensar em intervir com terapias para prevenir a formação de ca¢ncer", disse Aros.