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Tratamento a frio para células produtoras de insulina aponta para a cura do diabetes

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Um novo método para congelar células1 produtoras de insulina2 pode ajudar a curar o diabetes3. O protocolo para congelar estruturas chamadas ilhotas pancreáticas4 permite que elas sejam armazenadas com segurança por meses a fio. Pesquisadores demonstraram que células1 beta dessas ilhotas5, congeladas de acordo com um novo método, podem sobreviver por nove meses em temperaturas ultrabaixas.

As descobertas foram publicadas na revista Nature Medicine, em um estudo descrevendo como a criopreservação de ilhotas pancreáticas4 por vitrificação alcançou alta viabilidade, função, recuperação e escalabilidade clínica para transplante.

Leia sobre "O papel da insulina2 no corpo" e "Opções de tratamentos para o diabetes3".

O transplante de ilhotas pancreáticas4 pode curar o diabetes3, mas requer ilhotas5 acessíveis e de alta qualidade em quantidades suficientes. A criopreservação pode resolver os desafios da cadeia de suprimentos das ilhotas5, permitindo o agrupamento e criação de bancos de ilhotas5 doadoras com controle de qualidade. Infelizmente, a criopreservação não conseguiu atingir esse objetivo, pois deve fornecer simultaneamente alta recuperação, viabilidade, função e escalabilidade.

Neste estudo, pesquisadores atingiram esse objetivo em ilhotas5 de camundongo, suíno, humano e de células1 beta derivadas de células-tronco6 humanas (beta-CT) por meio da otimização abrangente da composição do agente crioprotetor (ACP), das condições de carga e descarga do ACP e dos métodos para vitrificação e reaquecimento (VR).

A viabilidade de ilhotas5 pós-VR, em relação ao controle, foi de 90,5% para ilhotas5 de camundongo, 92,1% para ilhotas5 de beta-CT, 87,2% para ilhotas5 de suínos e 87,4% para ilhotas5 humanas, e permaneceu inalterada por pelo menos 9 meses de armazenamento criogênico.

As ilhotas5 VR tinham morfologia macroscópica, microscópica e ultraestrutural normal. O potencial da membrana mitocondrial e os níveis de adenosina trifosfato (ATP7) foram ligeiramente reduzidos, mas todas as outras medidas de respiração celular, incluindo a taxa de consumo de oxigênio (TCO) para produzir ATP7, permaneceram inalteradas.

As ilhotas5 VR tinham função normal de secreção de insulina2 estimulada por glicose8 (SIEG) in vitro e in vivo. As ilhotas5 suínas e de beta-CT produziram insulina2 em modelos de xenotransplante, e as ilhotas5 de camundongo testadas em um modelo de transplante singênico de massa marginal curaram o diabetes3 em 92% dos receptores dentro de 24-48 h após o transplante. Excelente controle glicêmico foi observado por 150 dias.

Por fim, essa abordagem processou 2.500 ilhotas5 com >95% de recuperação de ilhotas5 em uma viabilidade de >89% pós-descongelamento e pode ser facilmente ampliada para maior rendimento.

Esses resultados sugerem que a criopreservação agora pode ser usada para fornecer ilhotas pancreáticas4 necessárias para melhores resultados de transplantes que curam o diabetes3.

Veja também sobre "Diabetes Mellitus9" e "Células-tronco6: conceito, tipos, uso na Medicina e questões éticas".

 

Fonte: Nature Medicine, publicação em 14 de março de 2022.

 

NEWS.MED.BR, 2022. Tratamento a frio para células produtoras de insulina aponta para a cura do diabetes. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1413870/tratamento-a-frio-para-celulas-produtoras-de-insulina-aponta-para-a-cura-do-diabetes.htm>. Acesso em: 25 mai. 2022.

Complementos

1 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
2 Insulina: Hormônio que ajuda o organismo a usar glicose como energia. As células-beta do pâncreas produzem insulina. Quando o organismo não pode produzir insulna em quantidade suficiente, ela é usada por injeções ou bomba de insulina.
3 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
4 Ilhotas Pancreáticas: Estruturas microscópicas irregulares constituídas por cordões de células endócrinas espalhadas pelo PÂNCREAS entre os ácinos exócrinos. Cada ilhota é circundada por fibras de tecido conjuntivo e penetrada por uma rede de capilares. Há quatro tipos principais de células. As células beta, mais abundantes (50-80 por cento) secretam INSULINA. As células alfa (5-20 por cento) secretam GLUCAGON. As células PP (10-35 por cento) secretam o POLIPEPTÍDEO PANCREÁTICO. As células delta (aproximadamente 5 por cento) secretam SOMATOSTATINA.
5 Ilhotas: Grupo de células localizadas no pâncreas responsáveis pela produção de hormônios que ajudam o organismo a quebrar e utilizar os alimentos. Por exemplo, as células-alfa produzem glucagon e as células-beta produzem insulina. Também chamadas de células de Langerhans.
6 Células-tronco: São células primárias encontradas em todos os organismos multicelulares que retêm a habilidade de se renovar por meio da divisão celular mitótica e podem se diferenciar em uma vasta gama de tipos de células especializadas.
7 ATP: Adenosina Trifosfato (ATP) é nucleotídeo responsável pelo armazenamento de energia. Ela é composta pela adenina (base azotada), uma ribose (açúcar com cinco carbonos) e três grupos de fosfato conectados em cadeia. A energia é armazenada nas ligações entre os fosfatos. O ATP armazena energia proveniente da respiração celular e da fotossíntese, para consumo imediato, não podendo ser estocada. A energia pode ser utilizada em diversos processos biológicos, tais como o transporte ativo de moléculas, síntese e secreção de substâncias, locomoção e divisão celular, dentre outros.
8 Glicose: Uma das formas mais simples de açúcar.
9 Diabetes mellitus: Distúrbio metabólico originado da incapacidade das células de incorporar glicose. De forma secundária, podem estar afetados o metabolismo de gorduras e proteínas.Este distúrbio é produzido por um déficit absoluto ou relativo de insulina. Suas principais características são aumento da glicose sangüínea (glicemia), poliúria, polidipsia (aumento da ingestão de líquidos) e polifagia (aumento da fome).
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