A evolução das adaptações para a vida na Terra há muito intrigou os biólogos, que sabem que o co-desenvolvimento dos sistemas cardiovascular e pulmonar é uma recente adaptação evolutiva à vida fora da água, ou seja, o acoplamento de função do coração com a função de troca gasosa do pulmão, um dos órgãos mais recentes que se desenvolveram em mamíferos e, sem dúvida, o mais importante para a vida terrestre.
A maturação coordenada das células desses dois sistemas é ilustrada durante o desenvolvimento embrionário, quando as células progenitoras primitivas do pulmão se projetam para as células progenitoras cardíacas primitivas à medida que os dois órgãos se desenvolvem paralelamente para formar a circulação cardiopulmonar. No entanto, pouco se sabe sobre os sinais moleculares que orientam o desenvolvimento simultâneo e como uma célula progenitora comum para ambos os órgãos pode influenciar a patologia de doenças relacionadas, como a hipertensão pulmonar.
A equipe de Penn, liderada por Edward E. Morrisey, professor de Medicina e Biologia Celular e do Desenvolvimento e diretor científico do Penn Institute for Regenerative Medicine, identificou uma população de células progenitoras de mesoderma cardiopulmonar cardiopulmonar multipotentes, chamadas de CPP, que podem ser distinguidas de muitas outras células embrionárias iniciais pela expressão de uma molécula sinalizadora bem estudada, Wnt2.
"Perguntamos se essas células progenitoras são capazes de gerar coração e pulmão - diz Morrisey -. Nossos dados mostram que existem células Wnt2 positivas antes do desenvolvimento pulmonar e ajudam a coordenar o co-desenvolvimento de pulmão e coração gerando células em ambos os tecidos ".
A questão de como o pulmão se desenvolve e se conecta ao sistema cardiovascular intrigou a equipe do laboratório Morrisey por muitos anos. "É bastante óbvio para quem estudou a anatomia da maioria dos animais terrestres que o coração e o pulmão estão intimamente ligados. Isso se reflete até na medicina clínica, onde em muitos lugares, incluindo a Escola de Medicina Perelman, cuja Divisão de Medicina Cardiovascular já foi conhecida como Divisão de Medicina Cardiopulmonar ", diz Morrisey.
O laboratório de Morrisey iniciou sua pesquisa fazendo algumas perguntas simples: como o pulmão e o coração se desenvolvem e quais são os sinais críticos que regulam esse processo? A inovação neste trabalho ocorreu quando a equipe caracterizou o padrão de expressão do gene Wnt2.
"O Wnt2 é expresso em um local único no embrião inicial, exatamente entre o início do coração e o tubo do intestino, de onde o pulmão irá surgir", disse este cientista. Isso permitiu aos autores criar um sistema modelo em camundongos, cuja anatomia cardiopulmonar é muito semelhante à dos humanos, e investigar se células positivas para Wnt2 poderiam coordenar o co-desenvolvimento do coração e do pulmão.
Ao rastrear essa linhagem celular, eles mostraram que as células Wnt2 geram clones individuais que, por sua vez, geram tecido cardíaco e pulmonar, incluindo cardiomiócitos e células dos vasos sanguíneos, como o músculo liso vascular. Assim, eles descobriram que as CPPs são capazes de gerar a grande maioria dos tipos iniciais de células embrionárias no coração e pulmão. Esses estudos também mostraram que diferentes linhagens celulares no pulmão estão relacionadas, por exemplo, que o músculo liso vascular e as vias aéreas têm uma célula progenitora comum no pulmão.
O desenvolvimento da CPP é regulado pela expressão de outra proteína bem conhecida chamada 'ouriço', necessária para a conexão adequada da vasculatura pulmonar ao coração. Esses estudos mostram que o "ouriço", que também é expresso pelas células progenitoras pulmonares precoces, ajuda a promover a CPP para se diferenciar no componente de músculo liso da vasculatura pulmonar.
Esses achados identificam uma nova população de poderosos progenitores cardiopulmonares múltiplos que coordenam o co-desenvolvimento do coração e do pulmão, necessário para a adaptação à existência terrestre. Além disso, eles também têm implicações importantes para doenças que afetam ambos os órgãos, como a hipertensão pulmonar, uma vez que não está claro se a hipertensão pulmonar é primariamente uma doença pulmonar ou se também existem defeitos intrínsecos no coração ou no sistema cardiovascular.
A identificação de CPPs pode fornecer dados importantes sobre hipertensão pulmonar e outras doenças, identificando uma célula progenitora comum para ambos os órgãos. Estudos futuros focarão se a CPP existe no sistema cardiopulmonar do adulto e se eles desempenham algum papel na resposta dos pulmões e coração a uma lesão ou doença.
Fonte: www.DiarioSalud.net
