A mama forma uma estrutura ductal em forma de árvore que cresce a partir do mamilo em um tecido rico em adipócitos (células de gordura), vasos sanguíneos e células imunológicas. Durante a gravidez, formam-se alvéolos nas pontas dos ductos. Eles têm uma camada externa de células mioepiteliais (verde) que se contraem para espremer o leite da camada interna de células alveolares (rosa). Crédito:Lindsay Hinck, UC Santa Cruz Cientistas da UC Santa Cruz descobriram um processo celular na mama que pode aumentar a produção de leite por mulheres grávidas, revelando um caminho potencial para abordar a síndrome de insuficiência de lactação – a incapacidade de uma mãe que amamenta produzir leite suficiente para satisfazer as necessidades nutricionais do seu bebé.
O novo estudo, publicado em 17 de abril na Nature Communications , em um artigo intitulado "Danos fisiológicos no DNA promove endorreplicação funcional de células alveolares da glândula mamária durante a lactação", identifica uma enzima que promove a geração de mais células produtoras de leite, interrompendo a divisão celular no momento certo. Esta enzima, chamada WEE1, é activada pela célula como uma resposta natural aos efeitos prejudiciais da rápida replicação do ADN, que é necessária durante a gravidez para construir uma produção de leite.
Estudos anteriores demonstraram que uma grande proporção das células alveolares produtoras de leite na mama contém dois núcleos no início da lactação. A presença destas células é essencial para a produção eficiente de leite, mas pensava-se que o acaso ditava quantas destas células binucleadas seriam geradas.
Este novo estudo, no entanto, descobriu que a enzima WEE1 interrompe ativamente a divisão celular depois que o genoma é replicado, mas antes que a própria célula se divida. Este processo – conhecido como endorreplicação – gera células que contêm mais do que o complemento normal de DNA, que é duas cópias de cada cromossomo. O resultado é uma célula “poliplóide” com dois núcleos, cada um com o complemento normal do DNA – ou mesmo um único núcleo com o dobro do complemento normal. Além disso, isto pode ser repetido muitas vezes para gerar células com ainda mais DNA.
A compreensão desse processo apresenta novas possibilidades de tratamentos que visam aumentar a proporção de células alveolares poliplóides e, consequentemente, aumentar a produção de leite. O leite materno é “ouro líquido”, disse Lindsay Hinck, professora da UC Santa Cruz. “A amamentação confere uma série de benefícios ao longo da vida tanto para a mãe como para o filho, mas mais de 50% das mulheres em todo o mundo sofrem de insuficiência de lactação”.
Células alveolares produtoras de leite mostradas em magenta e proteínas do leite mostradas em amarelo neste corte transversal de uma glândula mamária de camundongo no quinto dia de lactação. Crédito:Julien Menéndez, UC Santa Cruz
Hinck é um ilustre professor de biologia molecular, celular e do desenvolvimento, e os principais autores do artigo que apresenta essas novas descobertas são Rut Molineuvo e Julien Menendez – respectivamente, ex-bolsistas de pós-doutorado no laboratório de Hinck. Com Camilla Forsberg, professora de engenharia biomolecular da UC Santa Cruz, Hinck também dirige o Instituto de Biologia de Células-Tronco (IBSC), que avança a pesquisa com células-tronco promovendo descobertas interdisciplinares em biologia, engenharia e ciência da informação.
A baixa lactação é apenas uma das razões dos problemas de amamentação; outros desafios são o stress materno e os problemas de pega do bebé. Mas Hinck salienta que os substitutos do leite são populares, em parte, porque muitas mulheres lutam para cumprir a recomendação da Academia Americana de Pediatria de que os bebés sejam amamentados exclusivamente durante os primeiros seis meses.
“A recente escassez de fórmulas na América sublinha a dependência de muitos pais dos substitutos do leite materno”, disse Hinck. “Nosso estudo oferece informações sobre por que as mulheres podem experimentar a capacidade diferencial de produzir leite suficiente durante a lactação”.
Durante a gravidez, a divisão celular aumenta para gerar o grande número de células necessárias para a produção de leite. Esta rápida divisão celular leva a erros de replicação – danos ao DNA – que não são corrigidos. Em vez disso, a célula faz uma pausa no seu processo de divisão e muda para um “endociclo” no qual o DNA é duplicado na ausência de divisão celular. Felizmente, a endorreplicação desempenha um papel regulador e interrompe permanentemente a divisão celular, evitando assim o crescimento interminável associado aos estados cancerígenos.
“Ao desvendar a via de sinalização de resposta a danos no DNA que regula a endorreplicação, identificamos uma abordagem não hormonal para aumentar a produção de leite e alvos potenciais para intervenção terapêutica que pode, em última instância, ajudar mulheres com insuficiência de lactação”, disse Hinck.
“Pensamos que a nossa descoberta é de amplo interesse, especialmente à luz dos novos apelos da Casa Branca para investir e avançar na investigação e inovação na saúde das mulheres”.
