As mudanças metabólicas por trás da regeneração

A regeneração de tecidos após uma lesão é uma tarefa exigente que a maioria dos organismos multicelulares domina em diferentes níveis. A fim de compreender melhor os mecanismos comuns a muitas espécies por trás da regeneração de tecidos, pesquisadores do Instituto Paul Langerhans Dresden e da BIOTEC (TU Dresden) decidiram examinar as mudanças no metabolismo sistêmico durante a regeneração. Suas descobertas, publicadas em Medicina Regenerativa npjrevelam semelhanças e diferenças na sinalização metabólica, mobilização lipídica e armazenamento entre duas espécies em regeneração.

Neste projeto, as equipes de pesquisa de Tatiana Sandoval-Guzmán (PLID) e Marko Brankatschk (BIOTEC TU Dresden) uniram forças para investigar como o metabolismo sistêmico se adapta para apoiar a regeneração de tecidos tanto em axolotes (Ambystoma mexicanum) quanto em moscas da fruta (Drosophila melanogaster). Na regeneração dos tecidos, as células necessitam de recursos para crescer, proliferar e diferenciar-se. Esses blocos de construção e a sinalização necessária podem ser atendidos pela flexibilidade metabólica local ou pelo fornecimento sistêmico.

Este estudo teve como objetivo identificar a contribuição das adaptações metabólicas sistêmicas necessárias para promover a regeneração. Para fazer isso, o estudo examinou moscas da fruta reparando continuamente danos intestinais e axolotes que estavam regenerando seus membros.

“Nos axolotes, a regeneração dos membros envolve ajustes lipídicos distintos e específicos do sexo. Os machos aumentam a quantidade de lipídios circulantes, enquanto as fêmeas armazenam predominantemente lipídios no fígado, facilitando a mobilização eficiente de recursos para ambos os sexos durante a regeneração”, descreve Sandoval-Guzmán, pesquisador do PLID. líder do grupo e um dos autores seniores do estudo.

O fígado, assim como as células adiposas das moscas-das-frutas, é fundamental para o armazenamento e fornecimento de lipídios. Os factores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs) libertados pelos membros em regeneração e pelas vias de sinalização da insulina hepática são fundamentais para ajudar a adaptar o metabolismo lipídico para satisfazer as necessidades de proliferação celular.

“Curiosamente, a Drosophila lesionada aumenta a produção de insulina e a interrupção genética da sinalização da insulina nas células gordurosas do corpo da Drosophila prejudica a homeostase dos esterol nos tecidos em regeneração, o que leva à diminuição da proliferação celular”, explica Brankatschk, líder do grupo de pesquisa da BIOTEC da TU Dresden.

“Assim, essas observações indicam que a sinalização da insulina é de fato um elemento essencial necessário para permitir a comunicação entre órgãos entre o fígado e os tecidos danificados – provavelmente tanto no axolote quanto nas moscas da fruta.”

Se for verdade, os dados poderão apontar para um mecanismo funcionalmente conservado, possivelmente essencial em outros animais.

Assim, estas descobertas poderão ter aplicações mais amplas na medicina regenerativa, onde a gestão da sinalização da insulina e do metabolismo lipídico pode melhorar a reparação e cicatrização dos tecidos.

Fornecido por Deutsches Zentrum fuer Diabetesforschung DZD