Pesquisa na Estação Espacial Internacional mostra mudanças importantes em células do coração em cultura
p Astronauta da NASA Peggy Whitson trocando meio de crescimento para a investigação de células-tronco cardíacas. Crédito:NASA
p O voo espacial muda muito sobre o corpo humano, incluindo como o coração funciona e como as células que criam o tecido cardíaco se comportam. Os cientistas que estudam essas mudanças na Estação Espacial Internacional continuam relatando importantes descobertas. p Para a investigação de células-tronco cardíacas, pesquisadores cultivaram células-tronco do coração humano, ou células progenitoras cardiovasculares (CPCs), a bordo da estação espacial. Essas células cardíacas imaturas podem se desenvolver em vários tipos diferentes de células cardiovasculares e produzir um grande número delas.
p A investigação mostrou que o voo espacial afeta a comunicação dentro e entre as células, desenvolvimento de células e propriedades de células-tronco centrais, conforme relatado em dois artigos publicados em 2018, um no jornal
microgravidade npj e outro em
Células-tronco e desenvolvimento .
p Os pesquisadores recentemente apresentaram novos estudos em um artigo relacionado que comparou a via de sinalização do Hippo em CPCs cultivados na estação espacial com as mesmas células cultivadas em um clinostato, que simula as condições de microgravidade na Terra. A via de sinalização do Hipopótamo, necessário para o desenvolvimento cardíaco, é normalmente ativo em adultos e inativa a proteína associada ao Yes, ou YAP1. YAP1 regula a sobrevivência celular e aumenta o número de células, portanto, a inativação reduz a proliferação celular. Quando a via do Hipopótamo é inibida ou inativa, no entanto, YAP1 torna-se ativo, resultando em mais células progenitoras e possível crescimento de órgãos. Este artigo relata que as células adultas no espaço e no clinostato mostraram um aumento na expressão de YAP1.
p Trabalhos anteriores em roedores mostraram que a introdução de YAP1 em corações adultos pode reativar a capacidade regenerativa. Esta descoberta mais recente mostra que a microgravidade pode induzir CPCs humanos adultos a expressar YAP1, o que poderia ter implicações interessantes.
p Células progenitoras cardiovasculares (CPCs) cultivadas para a investigação de células-tronco cardíacas a bordo da Estação Espacial Internacional. Crédito:Loma Linda University
p "O foco deste artigo foi no YAP1 especificamente porque é um dos principais intervenientes na reparação cardiovascular, "diz Mary Kearns-Jonker, pesquisador do Departamento de Patologia e Anatomia Humana da Escola de Medicina da Universidade Loma Linda, na Califórnia, e um dos autores do artigo. "YAP1 estimula a regeneração cardiovascular quando é regulado positivamente, ou expresso em um nível superior. Agora sabemos que é regulado positivamente em curto prazo pela microgravidade. "Ela observou que a mudança na expressão de YAP1 é temporária. A impermanência do efeito é uma coisa boa, Ela adiciona, caso contrário, as células poderiam proliferar de forma descontrolada e levar ao câncer.
p "YAP1 tem um histórico de desempenhar um papel no desenvolvimento e tamanho de órgãos, "explica o autor principal Victor Camberos, também no Departamento de Patologia e Anatomia Humana em Loma Linda. "Os níveis de YAP1 são mais elevados nas células progenitoras cardiovasculares neonatais, que são conhecidos por serem muito eficazes para o reparo baseado em células. Assim que o período neonatal terminar, A expressão de YAP1 e a eficácia das células para o reparo cardiovascular são reduzidas. Uma vez que YAP1 é um importante regulador de crescimento e reparo, aumentar temporariamente sua expressão em células de adultos mais velhos pode ser útil terapeuticamente. "
p "A indução de YAP1 pela exposição de células à microgravidade nos dá a capacidade de alterar as células de uma forma que pode beneficiar o reparo de órgãos, "Kearns-Jonker ressalta. Os pesquisadores efetivamente aumentaram a expressão de YAP1 em células que não o expressam regularmente e mostraram que esse resultado não é permanente.
p A descoberta da equipe de que a microgravidade simulada tem o mesmo efeito que a microgravidade real também é importante. Os pesquisadores podem acessar facilmente as amostras em um clinostato em comparação com as amostras orbitando a cerca de 250 milhas acima da Terra. "O clinostato emula suficientemente a microgravidade que vemos na estação espacial, "diz Camberos." Isso é significativo, porque poucos laboratórios têm a oportunidade de fazer pesquisas no espaço. "
p Felizmente, alguns fazem, e essa oportunidade está levando a avanços promissores em direção a corações mais saudáveis no espaço e na Terra.
p Um dos vários estudos relacionados à saúde cardiovascular patrocinados pelo ISS National Lab, a investigação sobre células-tronco cardíacas recebeu o prêmio de resultados convincentes da estação espacial internacional de 2018 em biologia e medicina na Conferência de Pesquisa e Desenvolvimento da ISS.