Um estudo recente revelou que a glicose (açúcar no sangue) desempenha um papel fundamental como regulador primário da diferenciação tecidual, um processo pelo qual as células-tronco se transformam em células especializadas que compõem os diversos tecidos do corpo.
O estudo foi conduzido por pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Stanford (EUA) e seus resultados foram publicados na revista Cell Stem Cell em 21 de março. O site EurekAlert também noticiou o estudo.
Uma descoberta fortuita
A glicose não era o alvo principal dos pesquisadores quando começaram a explorar moléculas que estimulam a diferenciação celular. Eles realizaram extensos experimentos com células-tronco derivadas da pele humana, que estavam em processo de se tornarem queratinócitos maduros — as células predominantes na camada mais externa da pele. Usando técnicas avançadas, eles mediram as flutuações nas concentrações de biomoléculas durante o processo de diferenciação.
Eles concluíram que as moléculas cuja abundância aumentou significativamente durante a diferenciação poderiam desempenhar um papel fundamental nesse processo.
Os pesquisadores identificaram 193 moléculas suspeitas. Surpreendentemente, em vez de observarem uma diminuição nos níveis de glicose, notaram um aumento acentuado à medida que a diferenciação progredia.
Esse aumento levou a equipe a reavaliar a importância da glicose. Usando análogos de glicose fluorescentes ou radioativos, os pesquisadores conseguiram visualizar a dinâmica da glicose dentro das células durante a diferenciação.
À medida que as células progrediam em seu processo de especialização, o aumento na intensidade da luz observado nas células indicava um aumento na atividade da glicose, sugerindo que a glicose atua como um sinal chave que promove a diferenciação.
Pesquisas com outros tipos de células humanas – incluindo células adiposas, células ósseas e alguns glóbulos brancos em desenvolvimento – mostraram padrões semelhantes, indicando que o papel da glicose na diferenciação dos tecidos parece ser generalizado.
Muito mais do que apenas uma fonte de energia.
Esses resultados despertaram considerável interesse. Os pesquisadores, portanto, investigaram mais a fundo o impacto da variação dos níveis de glicose na diferenciação de queratinócitos sob diversas condições experimentais. Eles descobriram que organoides de pele humana — tecidos cutâneos reconstruídos em laboratório e cultivados em um meio que imita a pele real — não conseguiam se diferenciar adequadamente quando os níveis de glicose estavam abaixo do normal.
A solução foi tão simples quanto inesperada: introduzir um análogo da glicose que não pode ser metabolizado. Essa intervenção foi suficiente para restaurar a diferenciação, reforçando a ideia de que a glicose desempenha um papel que vai além de sua função energética.
O Dr. Paul Khavari, médico e doutor, chefe do departamento de dermatologia da Universidade de Stanford, declarou:
« Foi um choque. Estávamos convencidos de que a glicose era apenas uma fonte de energia. "Mas esses análogos não metabolizáveis promovem a diferenciação tanto quanto a glicose convencional.". "
Os pesquisadores agora esperam compreender melhor o papel da glicose em células saudáveis e doentes. Essa nova descoberta pode ajudar no tratamento de complicações relacionadas à regulação anormal da glicose em doenças como o diabetes, ou mesmo no desenvolvimento do câncer – uma doença frequentemente associada a células indiferenciadas e crescimento celular descontrolado.
Este estudo abre caminho para pesquisas futuras, destacando os papéis multifacetados que moléculas simples como a glicose podem desempenhar em processos celulares. À medida que a comunidade científica reconsidera o papel da glicose na biologia celular, torna-se cada vez mais evidente que funções inesperadas também podem ser descobertas em outras moléculas pequenas.
