Novas Descobertas Sobre a Anatomia Pancreática Podem Afetar A Pesquisa e o Tratamento do Diabetes
22 de abril 2024
Medical Xpress
Pesquisadores da Universidade de Umeå conseguiram obter imagens de um órgão humano inteiro, um pâncreas, em resolução microscópica. Ao corar diferentes tipos de células com anticorpos e depois usar técnicas de imagem óptica 3D para estudar todo o órgão, seus dados fornecem uma imagem parcialmente nova do pâncreas.
Os resultados podem ser de grande importância para a investigação da Diabetes, especialmente no desenvolvimento de várias novas formas de tratamento. O estudo foi publicado na Nature Communications.
O pâncreas é um órgão fundamental para o desenvolvimento do Diabetes, doença que hoje afeta mais de meio bilhão de pessoas. Contém milhões de pequenos aglomerados de células, as chamadas ilhotas de Langerhans, que funcionam para regular os níveis de açúcar no sangue no corpo.
As ilhotas contêm principalmente células beta e alfa que produzem os hormônios insulina e glucagon, respectivamente. A insulina é secretada na corrente sanguínea e atua como uma chave para desbloquear as células do corpo para que possam absorver o açúcar (glicose) após uma refeição, a principal forma de energia utilizada pelo corpo. O glucagon, por sua vez, libera reservas de glicose quando precisamos de um suprimento de energia. Esses dois tipos de células também se comunicam diretamente entre si para otimizar o nível correto de glicose no corpo.
“Tanto as células de insulina como de glucagon foram descobertas há mais de cem anos, e há muito se acredita que as ilhotas deveriam conter ambos os tipos de células para formar uma unidade totalmente funcional”, diz Ulf Ahlgren, professor do Departamento de Biologia Médica e Translacional.
Como as ilhotas de Langerhans constituem apenas uma pequena porcentagem do pâncreas, embora ocorram em números tão grandes, historicamente têm sido muito difíceis de estudar diretamente dentro do pâncreas. Na maioria dos casos, os investigadores tiveram que estudar secções de tecido que fornecem apenas uma imagem 2D de uma parte muito pequena do órgão. Agora, os pesquisadores de Umeå usaram técnicas ópticas 3D nas quais diferentes tipos de células podem ser marcados com anticorpos coloridos fluorescentes. Órgão inteiro em resolução microscópica
“Ao dividir o órgão inteiro em partes menores, permitimos que os anticorpos cheguem aonde precisam. Como sabemos de onde vem cada pedaço, podemos então, depois de escanear as diferentes partes individualmente, ‘remontar’ todo o pâncreas novamente usando software de computador Isso nos permite realizar uma infinidade de cálculos e estudar quais tipos de células estão presentes, bem como onde elas estão localizadas no espaço 3D, pois conhecemos as coordenadas 3D, seu volume, forma e outros parâmetros para cada um. objeto manchado em todo o órgão”, diz Ahlgren.
Além de novos dados sobre como as células produtoras de insulina são distribuídas no pâncreas, os investigadores mostram agora que as células produtoras de glucagon não estão presentes em até 50% das ilhotas de Langerhans que contêm células de insulina. Isto é contrário ao que se pensava anteriormente, onde se acreditava que as ilhotas continham tipos de células que expressam insulina e glucagon com a mesma ilhota.
“Isso foi uma surpresa para nós e acredito que esses resultados podem ser de grande importância para a pesquisa do Diabetes. Primeiro, mostra que as ilhotas têm uma composição ou celularidade muito mais irregular do que se pensava anteriormente. Isso pode significar que as ilhotas de diferentes composições podem ser especificamente especializadas para responder a diferentes sinais e/ou operar em diferentes ambientes metabólicos. É claro que queremos realmente descobrir isso”, diz Ahlgren.
“Em segundo lugar, muitas pesquisas no campo do Diabetes são realizadas em ilhotas isoladas de Langerhans de doadores falecidos. Como também mostramos que esta composição desigual está em grande parte ligada ao tamanho das ilhotas, isso significa que os resultados de tais experimentos podem não refletir totalmente como as ilhotas são estruturadas e funcionam no pâncreas vivo Isto poderia ser potencialmente importante para tudo, desde transplantes de ilhotas no Diabetes tipo 1 até estudos que tentam produzir ilhotas de Langerhans a partir de células-tronco”.
Base para Estudos Futuros
A equipa de investigação continuará agora a trabalhar para ver se os seus métodos podem ser usados para determinar se outros tipos de células no pâncreas também contribuem para a formação das ilhotas de uma forma que não era conhecida anteriormente. Além disso, eles estudarão se parece semelhante em modelos de camundongos, o que poderia afetar o uso de camundongos para pesquisas pré-clínicas sobre Diabetes.
“Os métodos e dados que agora publicamos poderão constituir uma base importante para futuros estudos de material humano, a fim de compreender melhor o que acontece no pâncreas no desenvolvimento da Diabetes tipo 1 e tipo 2, mas também para doenças como câncer de pâncreas”, diz Ahlgren.
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