Uma equipe de pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Tufts desenvolveu um método para cultivar e manter células-tronco olfativas em cultura, que pode então ser usado para restaurar o tecido do nariz. A descoberta aumenta a esperança de que futuras terapias possam ser desenvolvidas para restaurar o sentido do olfato em indivíduos danificados por lesões ou degeneração.

As células-tronco, chamadas células basais horizontais (HBCs), pode repovoar todos os tipos de células do epitélio olfatório (OE), incluindo neurônios sensoriais, quando transplantado em tecido lesado. Publicado hoje no jornal Relatórios de células-tronco , o desenvolvimento abre caminho para novas pesquisas em terapias de transplante de células-tronco, ou abordagens farmacológicas que estimulam as células-tronco dentro do nariz para regenerar o tecido.

Os nervos que conferem o sentido do olfato são únicos quando comparados ao resto do sistema nervoso, na medida em que podem desencadear uma resposta regenerativa robusta e quase completa após a lesão. O tecido OE contém dois tipos de células-tronco - células basais globosas (GBCs) e HBCs. Os GBCs foram cultivados com sucesso e parecem ter um papel principal no repovoamento de células que foram perdidas na renovação de rotina. HBCs, Contudo, permanecem dormentes e não são ativados até que haja uma lesão. Infelizmente, os estudos com essas células foram limitados pelo fato de não poderem ser expandidos e mantidos em cultura. Neste estudo, os pesquisadores determinaram as condições ideais para expandir e manter células-tronco HBC saudáveis ​​em cultura, métodos e fatores de empréstimo usados ​​para manter as células-tronco respiratórias.

"Assim que determinamos que poderíamos cultivar HBCs no laboratório, e que eles expressaram os mesmos marcadores moleculares de identificação encontrados in vivo, procuramos confirmar se eles funcionariam tão bem quanto os HBCs in vivo - eles podem regenerar o tecido que foi ferido - e funcionaram! ", disse James Schwob, M.D., Ph.D., professor de biologia química e molecular do desenvolvimento na Tufts University School of Medicine, e autor correspondente do estudo.

Apesar de uma habilidade natural de regeneração, disfunção no sentido do olfato ainda é relatada entre 19,4 por cento da população (estudo OLFACAT, 2003), com 0,3 por cento experimentando perda completa do olfato. As causas variam de envelhecimento, prejuízo, fumar, e doenças neurodegenerativas a certos medicamentos.

Schwob e sua equipe descobriram que os HBCs cultivados em laboratório eram capazes de preencher as lesões olfativas, gerar vários tipos de células, incluindo células Sus, células basais e neurônios sensoriais olfatórios.

"Os HBCs em cultura permaneceram quiescentes, quase como fazem in vivo, mas fomos capazes de acioná-los em um estado ativo para iniciar o processo de diferenciação em várias células epiteliais olfativas antes de enxertá-las no tecido lesado, "disse Jesse Peterson, Ph.D., primeiro autor do estudo e atualmente um pós-doutorado no Laboratório MRC de Biologia Molecular. Peterson conduziu o estudo como parte de sua tese de doutorado na Sackler School of Graduate Biomedical Sciences em Tufts, aconselhado por Schwob.

O gatilho usado foi o ácido retinóico, que tem o efeito de diminuir os níveis da proteína P63 nas células, levando à ativação das células-tronco. P63 funciona como um "interruptor de controle mestre" e é conhecido por diminuir os níveis durante a lesão, transição de HBCs de dormência para ativação in vivo. Uma compreensão mais completa do papel do P63 foi dificultada pelo ritmo lento dos estudos in vivo. Com HBCs cultivados em laboratório, os mecanismos de ativação podem ser examinados mais de perto.

"Agora que podemos criar uma reserva de células-tronco dormentes, vemos isso como uma ferramenta útil para explorar maneiras de orientar a diferenciação celular em direção a tipos específicos de células, e desenvolver novas terapias de células-tronco para tecido e regeneração sensorial - usando as próprias células-tronco do paciente para cultivo e transplante, ou intervenções farmacológicas para ativar as células-tronco dormentes do próprio paciente dentro do nariz, "disse Schwob.