Cientistas rejuvenescem células-tronco sanguíneas envelhecidas em camundongos.

Nas profundezas da medula óssea, um grupo altamente especializado de células-tronco trabalha sem parar para repor as células do sangue que mantêm o organismo em funcionamento. Com o avanço da idade, essas células-tronco hematopoéticas (HSCs) perdem eficiência, o que enfraquece o sistema imune e aumenta a probabilidade de problemas como anemia e câncer.

Pesquisadores agora descrevem uma forma de “voltar no tempo” em HSCs envelhecidas - um passo que, no futuro, pode contribuir para tratar deficiências do sangue e da imunidade associadas ao envelhecimento.

Células-tronco hematopoéticas (HSCs), lisossomos e envelhecimento

Assim como ocorre com a maioria das células, as HSCs abrigam pequenos compartimentos chamados lisossomos. Eles funcionam como centrais de reciclagem: moléculas complexas, como proteínas e lipídios, são encaminhadas para lá e quebradas em partes menores, que podem ser reaproveitadas.

Um novo estudo conduzido por cientistas da Escola de Medicina Icahn do Mount Sinai, nos Estados Unidos, e da Universidade Paris Cité indica que muitos dos defeitos observados em HSCs de idosos têm origem em lisossomos que saem do controle.

A bióloga de células-tronco Saghi Ghaffari, líder do trabalho, realizou experimentos em camundongos e observou que os lisossomos em HSCs de animais idosos eram extremamente ácidos, além de apresentarem falhas claras de funcionamento. As HSCs obtidas de camundongos mais velhos pareciam operar em ritmo excessivo, intensificando o metabolismo da glicose e perturbando a forma como a célula ativa e utiliza informações genéticas.

Quiescência: o comportamento típico das HSCs jovens

Esse estado de hiperatividade contrasta com o padrão das HSCs jovens, conhecidas pela quiescência. Trata-se de uma pausa reversível que favorece estabilidade e longevidade, porque ajuda a reduzir estresse celular e danos ao DNA ao mínimo possível. Além disso, quando “acordadas”, HSCs jovens costumam produzir células sanguíneas com mais vigor do que células envelhecidas.

Concanamicina A e o ajuste de pH dos lisossomos

Ghaffari e sua equipe conseguiram “acalmar” lisossomos idosos e sobrecarregados em HSCs antigas usando um composto chamado concanamicina A, fazendo com que o pH e os níveis de atividade retornassem a um patamar considerado normal.

Ao retirar HSCs dos camundongos, tratá-las com o composto e então devolvê-las aos animais, a capacidade do tecido de fabricar novas células do sangue aumentou em oito vezes.

Com os lisossomos estabilizados, as células-tronco envelhecidas também passaram a se comportar de maneira mais “jovem”. A habilidade de regeneração melhorou e a produção de células do sangue voltou a ocorrer em proporções adequadas, revertendo a tendência das HSCs antigas de reduzir a eficiência do sistema imune ao fabricar mais alguns tipos celulares do que outros.

“Nossos achados mostram que o envelhecimento das células-tronco do sangue não é um destino irreversível. Células-tronco do sangue antigas têm capacidade de retornar a um estado jovem; elas podem se recuperar”, afirma Ghaffari.

“Ao desacelerar os lisossomos e reduzir sua acidez, as células-tronco ficaram mais saudáveis e passaram a produzir novas células do sangue equilibradas e novas células-tronco com muito mais eficiência. Ao mirar a hiperatividade lisossomal, conseguimos redefinir células-tronco envelhecidas para um estado mais jovem e saudável, melhorando sua capacidade de regenerar células sanguíneas e imunes.”

Implicações para transplantes de células-tronco e tratamento ex vivo

Em geral, HSCs de idosos não são candidatas ideais para transplantes de células-tronco. No entanto, as células tratadas com concanamicina A pareceram rejuvenescidas e foram transplantadas com sucesso em um modelo animal. Isso levanta a possibilidade de que um tratamento fora do organismo (ex vivo) possa, um dia, aumentar a taxa de sucesso de transplantes de células-tronco em humanos.

Na prática, uma estratégia ex vivo tem um apelo adicional: por ocorrer com as células fora do corpo, ela pode permitir um controle mais rigoroso de dose, tempo de exposição e critérios de qualidade antes da infusão - por exemplo, avaliando viabilidade, capacidade de enxertia e perfil de diferenciação das HSCs tratadas.

Também é importante considerar que, mesmo com resultados promissores, compostos que modulam lisossomos podem ter efeitos amplos em diferentes tipos celulares. Antes de qualquer aplicação clínica, será essencial entender segurança, especificidade e possíveis impactos de longo prazo, já que os lisossomos participam de múltiplas rotas fundamentais para a vida celular.

Limitações e próximos passos

Ainda assim, serão necessários testes adicionais, porque o estudo avaliou o fenômeno apenas em células de camundongos.

“A disfunção lisossomal surge como um motor central do envelhecimento de células-tronco”, diz Ghaffari.

“Mirar essa via pode, no futuro, ajudar a manter sistemas sanguíneo e imune saudáveis em idosos, melhorar suas células-tronco para transplante e reduzir o risco de doenças do sangue associadas à idade - e talvez influenciar o envelhecimento de forma mais ampla.”

A pesquisa foi publicada na revista Cell Stem Cell.