Novos insights sobre o papel das células estreladas e dos vasos sanguíneos no envelhecimento do pâncreas

À medida que a idade aumenta, o pâncreas sofre alterações, o que aumenta o risco de doenças metabólicas, como diabetes tipo 2, distúrbios digestivos e também câncer. Pesquisadores do Instituto Alemão de Nutrição Humana Potsdam-Rehbruecke (DIfE) conseguiram agora mostrar em um modelo animal que as células estreladas, em interação com os vasos sanguíneos, desempenham um papel fundamental nas alterações relacionadas à idade no pâncreas. Eles publicaram seus resultados na revista Biologia Redox.

O pâncreas é um órgão amarelado, com aproximadamente 80 a 120 gramas de peso, 15 centímetros de comprimento, 5 centímetros de largura e 2–3 centímetros de espessura, localizado atrás do estômago. Consiste em aproximadamente 95% de tecido exócrino, que produz enzimas digestivas, e 5% de tecido endócrino, que libera os hormônios insulina e glucagon para regular os níveis de açúcar no sangue.

Além destas células funcionais, dois outros tipos de células desempenham um papel importante: Primeiro, as células estreladas moldam a estrutura do órgão através da formação da matriz extracelular. Em segundo lugar, as células endoteliais formam os vasos sanguíneos e são, portanto, essenciais para o fornecimento de sangue ao pâncreas.

Com o aumento da idade, as alterações que levam a depósitos de gordura (esteatose) ou à proliferação patológica do tecido conjuntivo (fibrose) podem levar a alterações celulares no pâncreas que prejudicam a função. Em particular, a formação de gordura e tecido conjuntivo pelas células estreladas tem sido insuficientemente investigada em relação ao envelhecimento até agora. Além disso, pouco se sabia sobre o papel dos vasos sanguíneos, que representam uma espécie de centro entre o pâncreas e o resto do corpo.

Pesquisa sobre envelhecimento em nível celular

Para analisar as alterações relacionadas com a idade nas células estreladas e nos vasos sanguíneos do pâncreas, os investigadores do DIfE, em colaboração com investigadores do Centro Alemão de Investigação da Diabetes (DZD) e do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL), estudaram ratos jovens e velhos. Eles isolaram células pancreáticas individuais e analisaram sua expressão genética.

Esta análise transcriptômica unicelular permitiu identificar diferentes tipos de células e investigar suas funções específicas. Para a localização precisa das células estreladas no pâncreas e sua distribuição alterada na velhice, os pesquisadores utilizaram investigações de imunofluorescência.

A equipe de pesquisa liderada pela Dra. Marina Leer e pelo Dr. George A. Soultoukis, do Departamento de Desenvolvimento e Nutrição de Adipócitos, identificou diferentes subgrupos de células estreladas que formam quantidades variadas de gordura ou tecido conjuntivo.

Com o aumento da idade, a distribuição dos subgrupos de células estreladas identificados mudou para uma tendência mais forte à fibrose. Isto foi acompanhado pela ativação de vias de sinalização específicas promotoras de fibrose (fator de crescimento transformador beta, TGFbeta e fator de crescimento derivado de plaquetas, PDGF), que alteraram a composição da matriz extracelular do pâncreas.

Outra descoberta importante foi que as células estreladas dos ratos idosos interagiam mais fortemente com os vasos sanguíneos. Essa comunicação celular fez com que as células estreladas mais antigas liberassem mais substâncias pró-inflamatórias, danificando os vasos sanguíneos e piorando a fibrose.

Implicações para a prevenção e tratamento de doenças pancreáticas relacionadas à idade

“Nossos resultados sugerem que as células estreladas do pâncreas mudam de identidade com a idade e se transformam em células fibróticas. Essas células fibróticas contribuem para a formação de tecido cicatricial, o que pode prejudicar a produção de hormônios e enzimas digestivas”, explica Soultoukis.

Seu colega Leer acrescenta: “A fibrose e a inflamação podem alterar o microambiente do pâncreas e promover o desenvolvimento de células cancerígenas”. Os resultados do estudo fornecem novas abordagens para o desenvolvimento de estratégias de prevenção e tratamento de doenças do pâncreas relacionadas à idade, como o diabetes tipo 2. Por exemplo, compreender os mecanismos celulares subjacentes à fibrose pode ajudar a desenvolver novos medicamentos que retardem ou revertam os danos nos tecidos.

Os pesquisadores planejam agora investigar os fatores temporais que influenciam a transformação das células estreladas relacionada à idade. Em estudos futuros, eles também querem examinar mais detalhadamente fatores de estilo de vida, como dieta e atividade física, que podem modular esse processo.

Fornecido por Deutsches Institut für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke