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MADRID 4 set. (EUROPA PRESS) -
Pesquisadores do Centro de Biologia Molecular Severo Ochoa (CBM) revelaram que a proteína IRS2 desempenha um papel fundamental na formação da placenta e no crescimento do feto, após descobrirem, em um estudo com ratos, que sua ausência provoca alterações na estrutura responsável pela troca de oxigênio e nutrientes entre a mãe e o feto.
A placenta é uma parte essencial do desenvolvimento fetal que garante a troca de oxigênio, nutrientes e resíduos entre as circulações da mãe e do feto. Para isso, a placenta desenvolve uma extensa superfície na qual os vasos sanguíneos do feto ficam muito próximos do sangue materno, embora ambas as circulações permaneçam fisicamente separadas.
Nos casos em que essa estrutura não se forma adequadamente, a capacidade de troca da placenta pode ser comprometida, levando à insuficiência placentária, que está associada a complicações na gravidez, como a restrição do crescimento fetal.
Os pesquisadores deste estudo, publicado na revista “Stem Cell Reports”, observaram que o IRS2 está especialmente presente no sincitotrofoblasto, uma estrutura que participa da troca de oxigênio e nutrientes entre a mãe e o feto. A IRS2 atua dentro das células como um intermediário capaz de transmitir sinais provenientes de fatores de crescimento, entre os quais moléculas semelhantes à insulina (IGF).
Utilizando modelos em camundongos, eles verificaram que a ausência dessa proteína altera a organização da zona de troca e reduz a vascularização placentária fetal, comprometendo assim sua capacidade de sustentar adequadamente o crescimento do feto. “Diminui a superfície efetiva disponível para a troca de substâncias entre a mãe e o feto”, esclareceu a autora principal do estudo e pesquisadora do CBM, Johanna Grinat.
O MECANISMO QUE EXPLICA AS ALTERAÇÕES
A equipe buscou compreender as causas dessas alterações, para o que utilizou células-tronco do trofoblasto, as células precursoras responsáveis pela geração de diferentes tipos de células da placenta.
Por meio da tecnologia de edição genética CRISPR/Cas9, os pesquisadores criaram células nas quais o gene IRS2, responsável pela produção da proteína de mesmo nome, foi eliminado. Essas experiências demonstraram que as células com deficiência de IRS2 apresentam menor capacidade proliferativa e, sobretudo, dificuldades para se diferenciar corretamente em células que formam a camada do sincitotrofoblasto, que se mostrou afetada na placenta dos camundongos.
Além disso, o estudo identificou o mecanismo molecular envolvido. A proteína IRS2 transmite os sinais dos fatores de crescimento IGF para duas importantes vias celulares que regulam processos fundamentais, como a proliferação e a diferenciação celular. Quando a IRS2 desaparece, esses sinais são transmitidos de forma deficiente e diminui a ativação de reguladores essenciais para a formação do sincitotrofoblasto. O resultado é uma diferenciação defeituosa das células que devem construir a superfície de troca placentária.
“O interessante é que a IRS2 conecta sinais classicamente relacionados ao crescimento, como os dos fatores IGF, à própria construção da placenta. Não se trata apenas de quanto o feto cresce, mas de como a placenta se organiza para poder sustentar esse crescimento”, explicou o principal responsável pelo trabalho, Vicente Pérez-García.
O pesquisador do CBM destacou que “compreender os mecanismos que permitem a formação de uma placenta funcional é fundamental para entender a origem de muitas complicações da gravidez”.
VERIFICAÇÃO EM SERES HUMANOS
Em seguida, os pesquisadores se propuseram a estudar se a associação entre a proteína e a formação da placenta ocorre em humanos. Para isso, utilizaram diferentes abordagens experimentais e conjuntos de dados independentes.
As análises de células individuais da placenta humana mostraram que a IRS2 está presente em maior concentração no sincitotrofoblasto. Esse padrão foi confirmado experimentalmente por meio da diferenciação de células-tronco do trofoblasto humano e utilizando organoides de trofoblasto, estruturas tridimensionais cultivadas em laboratório que reproduzem algumas características fundamentais da placenta humana.
Esses resultados mostram que a associação entre a proteína IRS2 e o sincitotrofoblasto está presente tanto em camundongos quanto em humanos. No entanto, os pesquisadores destacam que são necessários novos estudos funcionais para determinar se a IRS2 desempenha na placenta humana exatamente a mesma função demonstrada nos modelos experimentais com camundongos.
Os resultados finais deste trabalho oferecem uma possível explicação mecanicista para observações anteriores em gestações humanas. Estudos anteriores haviam descrito níveis reduzidos de IRS2 em placentas provenientes de gestações afetadas pela restrição do crescimento fetal, enquanto outros componentes relacionados a essa sinalização permaneciam inalterados.
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