Rastrear a história de células individuais no organismo em desenvolvimento pode revelar diferenças funcionais entre células aparentemente uniformes. Este conhecimento é importante para definir as características das células altamente regenerativas, a fim de direcioná-las para terapias celulares, bem como para prevenir a formação de células impróprias, que comprometem a saúde geral do organismo. O estudo aqui apresentado apresenta um novo método para rastrear a história das células β, que desempenham a função essencial de secretar insulina em resposta à glicose.
Os autores rastrearam as células β em relação à sua proliferação, função e tempo de diferenciação no peixe-zebra. O estudo mostra que as células β com diferentes histórias de desenvolvimento coexistem, o que leva à formação de subpopulações dinâmicas que diferem em seu potencial de proliferação e realização de tarefas funcionais. O estudo também revela o início da função das células β no peixe-zebra, que abre novos caminhos para investigar como as células β adquirem um estado funcional usando este poderoso modelo genético.
Recentemente, a heterogeneidade entre as células β tornou-se evidente, e acredita-se que essa heterogeneidade possa ter um papel na progressão do diabetes. "Por exemplo, mesmo 20 anos após o início da diabetes tipo 1, algumas células β podem sobreviver no pâncreas, talvez porque essas células são diferentes do resto, que lhes permite se esconder do sistema imunológico e escapar da destruição autoimune ", Nikolay Ninov diz. A capacidade de visualizar diretamente a evolução da heterogeneidade das células β no peixe-zebra ajudará a compreender a regulação dinâmica das subpopulações de células β a nível molecular. Este conhecimento é de importância crucial para o desenvolvimento subsequente de estratégias eficazes para a regeneração e proteção das células β no diabetes.
"Como próximo passo, usaremos nosso modelo e métodos de rastreamento de células para entender os sinais que instruem as células β a adquirir um estado funcional. Em particular, descobrimos que no peixe-zebra esse processo leva apenas alguns dias após o nascimento das células, ao passo que é difícil conseguir a formação de células β funcionais a partir de células-tronco humanas in vitro. Assim, nossa hipótese é que o ambiente in vivo no pâncreas do peixe-zebra fornece sinais poderosos para a rápida maturação funcional das células β. Agora vamos identificar esses sinais, como este conhecimento pode ajudar a produzir células β humanas funcionais in vitro para fins de transplante ", Nikolay Ninov explica.
O projeto, que foi idealizado há cerca de 3,5 anos, foi liderado pelo Pós-doutorado do CRTD Sumeet Pal Singh. Além disso, Sharan Janjuha (estudante de doutorado, DIGS-BB) estabeleceu o ensaio para imagens de cálcio. Pesquisadores adicionais incluem colaboradores do Japão (Daiichi Sankyo Co., Ltd), Reino Unido (Oxford University) e Alemanha (CRTD).
"Curiosidade, e o impulso de dar uma contribuição original para a cura do diabetes, aprendendo mais sobre a biologia básica das células β "motiva Nikolay Ninov em seu trabalho diário. Desde 2013 Nikolay Ninov é líder de grupo para" biologia e regeneração de células β "no CRTD e no Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) de Helmholtz Zentrum München no University Hospital Dresden e na Faculdade de Medicina Carl Gustav Carus de TU Dresden - um parceiro do Centro Alemão de Pesquisa sobre Diabetes (DZD). Em 2008, Nikolay Ninov completou seu doutorado na Universidade de Barcelona (Espanha, Parc Cientific de Barcelona). Depois disso, ele trabalhou como pós-doutorado na Universidade de Toronto (Canadá, Departamento de Biologia Celular e de Sistemas, 2008-2009), a Universidade da Califórnia em San Francisco (EUA) e o Instituto Max Planck para Pesquisa do Coração e Pulmão em Bad Nauheim (Alemanha) (2009-2013).
