No início, demorou muito – até um dia – para fazer as células chorarem. Mas, com experiência e um pouco de estímulo, os pesquisadores finalmente os fizeram chorar em apenas meia hora.
As culturas lacrimosas, relatadas na Cell Stem Cell em 16 de março, são os primeiros “organoides” de glândulas lacrimais – montagens tridimensionais de células que são projetadas para se assemelhar a versões em miniatura de órgãos. Os organóides das glândulas que produzem lágrimas podem ser usados para estudar e, eventualmente, tratar doenças que causam secura nos olhos, incluindo uma doença autoimune chamada síndrome de Sjögren.
“É muito promissor”, diz a patologista ocular Geeta Vemuganti da Universidade de Hyderabad, na Índia.
Além de seu papel na demonstração de emoção, as lágrimas ajudam a lubrificar e proteger os olhos. Olhos secos podem ser doloridos, inflamados e sujeitos a infecções.
Para estudar a produção de lágrimas, o laboratório do biólogo do desenvolvimento Hans Clever no University Medical Center Utrecht, na Holanda, desenvolveu uma maneira de fazer crescer as células das glândulas lacrimais como organoides. O grupo encontrou maneiras de fazer crescer uma coleção de organóides, incluindo fígados em miniatura, câncer cervical e glândulas de veneno de cobra.
Brotando
As glândulas lacrimais, também chamadas de glândulas lacrimais, são um desafio particular para estudar, diz Darlene Dartt, que estuda a produção de lágrimas no Massachusetts Eye and Ear em Boston. As glândulas estão localizadas acima de cada globo ocular, atrás da órbita óssea do olho, dificultando a biópsia. As amostras, quando os pesquisadores podem obtê-las, costumam ser minúsculas, diz ela.
O laboratório de Clevers usou sua experiência para descobrir as condições de cultivo de células de glândulas lacrimais de camundongos e humanas. Para estimular a produção de lágrimas, eles expuseram seus organóides a vários produtos químicos, incluindo o neurotransmissor norepinefrina, que transmitem mensagens entre as células nervosas e as glândulas.
Como os organóides não têm dutos, a produção de “rasgos” faz com que eles inchem. “Se houvesse um pequeno duto, haveria gotículas”, diz Clevers. E quando a equipe transplantou os organóides em ratos, as assembléias amadureceram e desenvolveram estruturas semelhantes a dutos contendo proteínas encontradas nas lágrimas.
A equipe espera que as células possam ser usadas para estudar as glândulas lacrimais e para rastrear drogas que afetam o desenvolvimento das lágrimas. Clevers e seus colegas já usaram a edição do genoma CRISPR para estudar o desenvolvimento da glândula lacrimal e descobriram que um gene chamado Pax6 é importante para orientar as células a assumirem a identidade da glândula lacrimal. O Pax6 é um regulador conhecido do desenvolvimento do olho: expressar a versão da mosca do Pax6 na perna de uma mosca da fruta fará com que um olho se desenvolva lá.
O laboratório de Clevers está agora se unindo ao naturalista holandês e apresentador de programa de televisão Freek Vonk, para estudar estruturas que lembram glândulas lacrimais em crocodilos. A equipe espera usar os organóides para estudar as verdadeiras “lágrimas de crocodilo”, que os répteis usam como forma de excretar sal.
Potencial de transplante
Os organóides derivados de células humanas também podem eventualmente fornecer material para transplantes, para substituir as glândulas lacrimais doentes ou danificadas. O grupo de Clevers e seus colaboradores desenvolveram organelas de glândulas salivares que serão testadas em ensaios clínicos a partir deste verão para pessoas que sofrem de boca seca, uma condição que pode causar cáries e dificuldade em mastigar e degustar.
Esses testes com glândulas salivares podem servir como campo de testes para desenvolver métodos que podem ser adaptados para futuros transplantes de glândulas lacrimais, diz Dartt. Nesse ínterim, diz ela, o trabalho que a equipe de Clevers fez na caracterização das glândulas lacrimais – incluindo a criação de um mapa detalhado célula por célula das estruturas e seus organoides – demonstrou que as glândulas são mais heterogêneas do que se imaginava anteriormente e poderia enviar pesquisadores de volta para reinterpretar dados antigos. “Isso tem implicações para muitos estudos”.
Publicado em 18/03/2021 01h18
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