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Ilustração de células de gordura.
A energia nuclear oferece uma forma eficiente e fiável de fornecer energia a grandes populações – desde que tudo corra bem. Os acidentes envolvendo reactores nucleares, como os ocorridos em 1986 em Chernobyl e em Fukushima Daiichi, após o tsunami de Março de 2011, suscitam grandes preocupações sobre o que acontecerá se o pior acontecer e um grande número de pessoas for simultaneamente exposto a elevados níveis de radiação. Atualmente, não existem terapias eficazes e seguras para a irradiação corporal total (TBI) – uma condição conhecida como síndrome de radiação aguda (ARS). Isso pode mudar, no futuro, com base em novas pesquisas publicadas em Medicina Translacional de CÉLULAS-TRONCO.
Pesquisadores do Centro Médico da Universidade de Pittsburgh (UPMC) demonstraram, pela primeira vez, como as células-tronco alogênicas derivadas do tecido adiposo (ASCs) podem mitigar a ARS induzida por TBI. Isso permitiria o armazenamento dessas células para serem utilizadas em caso de emergência radioativa.
“Em quase todos os casos de exposição ao TCE, o dano primário com risco de vida é infligido ao sistema hematopoiético, que consiste principalmente na medula óssea, baço, amígdalas e gânglios linfáticos envolvidos na produção de sangue. Altas doses de radiação podem causar danos irreparáveis à medula óssea, afetando o sistema imunológico e potencialmente causando inflamação e infecção”, disse o coautor do estudo, Asim Ejaz, Ph.D., do Departamento de Cirurgia Plástica da UPMC.
Um transplante de células-tronco hematopoéticas compatível é a terapia atual de escolha. Os pacientes podem doar suas próprias células-tronco para transplante – chamado de transplante “autólogo” – ou um doador cujas células-tronco sejam compatíveis é encontrado. As probabilidades de encontrar uma correspondência adequada são baixas, cerca de 30 por cento, e para algumas populações as probabilidades são ainda menores.
Células-tronco alogênicas derivadas do tecido adiposo resgatam células da medula óssea irradiadas por meio da secreção de fatores pró-sobrevivência e hematopoiéticos. Crédito: AlphaMed Press
“Esse facto leva ao grande problema de confiar neste tipo de terapia: num cenário de exposição da população em massa envolvendo várias centenas a milhões de indivíduos, a transfusão de células estaminais hematopoiéticas é um caminho impossível de avançar, pois simplesmente não há forma de tratar um grande número de pessoas que estão expostas à radiação ao mesmo tempo. E, infelizmente, tal atraso no tratamento para um grande número de indivíduos certamente levaria a um aumento na sua taxa de mortalidade”, disse o Dr. Ejaz.
Vários medicamentos estão sendo atualmente considerados terapias potenciais, mas nenhum oferece proteção completa e todos têm efeitos colaterais indesejados. Isso deixa a necessidade de terapias alternativas. Estudos anteriores relataram que células-tronco mesenquimais derivadas da medula óssea, placenta ou geleia de Wharton podem mitigar os efeitos da RSA. No entanto, o baixo rendimento e a dificuldade na colheita e produção em massa destas células para armazenamento são algumas das suas desvantagens.
“Há um candidato atraente baseado em células que estamos analisando”, disse J. Peter Rubin, MD, presidente do Departamento de Cirurgia Plástica da UPMC e coautor do estudo, “e esse é o alogênico derivado do tecido adiposo. células-tronco (ASC). Estas são células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo (gordura), que podem ser facilmente colhidas em grandes quantidades de doadores por meio de lipoaspiração.
“Provou-se que as ASC derivadas do tecido adiposo são seguras, têm capacidade de autorrenovação e podem sofrer diferenciação em células maduras”, acrescentou. “Eles também são muito fáceis de propagar em cultura de células em comparação com outros tipos de células, o que significa que podem ser armazenados para aplicação em níveis de massa em caso de acidentes de radiação.”
O estudo da equipe se concentrou em como o tratamento de ratos expostos a altos níveis de radiação com injeções de ASCs alogênicos foi comparado ao tratamento com ASCs autólogos. Em particular, eles queriam ver se as injeções melhorariam as taxas de sobrevivência dos animais e reparariam danos aos seus sistemas hematopoiéticos.
As injeções foram administradas 24 horas após os ratos terem sido expostos à radiação. Quando, 35 dias depois, os investigadores examinaram os resultados, descobriram que os grupos alogénicos tratados com ASC tiveram um desempenho igual ao das células autólogas na melhoria das taxas de sobrevivência e recuperação dos animais em comparação com o grupo de controlo não tratado.
“As ASCs migraram para a medula óssea e facilitaram o reparo ao secretar vários fatores conhecidos por reduzir o estresse oxidativo e resgatar células danificadas da medula óssea da apoptose”, disse o Dr.
Rubin acrescentou: “Isso sugere que a terapia alogênica com ASCs pode ser benéfica para a adaptação clínica para tratar toxicidades induzidas por TCE. Mais estudos ajudarão a defender o aumento de escala e a adaptação de ASCs alogênicos como contramedida contra a radiação.”
“Os dados deste estudo pré-clínico que sugerem a capacidade das células-tronco derivadas de gordura como terapia para mitigar efetivamente a síndrome da radiação aguda são interessantes e potencialmente úteis”, disse Anthony Atala, MD, editor-chefe do Medicina Translacional de CÉLULAS-TRONCO e Diretor do Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa. “Atualmente, não existem abordagens eficazes e seguras para tratar a exposição da população em massa à síndrome aguda da radiação; acolhemos com satisfação estudos futuros que permitirão a adaptação clínica deste tipo de terapia.”
Referência: “Células-tronco alogênicas derivadas do tecido adiposo mitigam a síndrome da radiação aguda pelo resgate de células da medula óssea danificadas pela apoptose” por Somaiah Chinnapaka, Katherine S. Yang, Yasamin Samadi, Michael W. Epperly, Wen Hou, Joel S. Greenberger, Asim Ejaz e J. Peter Rubin, 16 de março de 2021, Medicina Translacional de Células-Tronco.
DOI: 10.1002/sctm.20-0455