Um mapeamento detalhado do coração humano feito por cientistas de várias instituições do mundo pode ajudar no tratamento personalizado de doenças cardíacas. O atlas celular e molecular analisou o órgão saudável, o que permite entender melhor doenças do coração e direcionar de forma assertiva remédios e terapias. O projeto faz parte da iniciativa Human Cell Atlas, que pretende mapear todas as células do corpo humano.
Para que a elaboração do atlas fosse possível, estiveram envolvidos nos trabalhos pesquisadores da Harvard Medical School, Brigham and Women’s Hospital, do Wellcome Sanger Institute, Max Delbrück Center for Molecular Medicine (MDC), na Alemanha, e do Imperial College London, bem como outros colaboradores globais. O mapa foi publicado na revista Nature nesta quinta-feira (24).
Mapa sobre o coração humano pode auxiliar no tratamento de doenças de forma nunca vista antes. Créditos: Camilo Jimenez/Unsplash
Análises
O atlas exigiu pesquisas profundas: foram analisadas pelo menos 500 mil células individuais, bem como núcleos celulares de seis regiões diferentes de corações saudáveis obtidos de 14 doadores de órgãos. Vale destacar que apesar de plenamente saudáveis, os corações não estavam aptos para transplantes.
A partir de uma combinação de análise de apenas uma célula, aprendizado de máquinas e técnicas de imagens, a equipe de estudiosos pode ver com exatidão quais genes foram ativados e quais os desativados em cada uma das células.
O estudo também revelou grandes diferenças entre as células do coração, mostrando que cada área do órgão possui um subconjunto específico de células. Isso representa origens diferentes no desenvolvimento e indica que estas células podem responder de maneira diferente a tratamentos, o que justifica a necessidade de terapias personalizadas.
Sobre este ponto específico, Daniel Reichart, um dos autores do mapa e pesquisador em genética da Harvard Medical School, ressalta que “com o conhecimento das diferenças regionais em todo o coração, podemos começar a considerar os efeitos da idade, exercícios e doenças e ajudar a impulsionar o campo da cardiologia em direção à era da medicina de precisão”, explicou.
Para elaborar o atlas do coração, os cientistas tiveram de analisar cerca de meio milhão células. Créditos: National Cancer Institute/Unsplash
“Esta é a primeira vez que alguém olha para as células individuais do coração humano nesta escala, o que só se tornou possível com o sequenciamento de uma única célula em grande escala”, disse Norbert Hübner, também um dos autores do estudo e professor do Centro Max Delbrück for Molecular Medicine. “Este estudo mostra o poder da genômica de uma única célula e da colaboração internacional. O conhecimento de toda a gama de células cardíacas e sua atividade genética é uma necessidade fundamental para entender como o coração funciona e para começar a desvendar como ele responde ao estresse e às doenças”, acrescentou Hübner.
Para que o atlas fosse completo, também foi necessário estudar detalhadamente vasos sanguíneos do órgão. Com a pesquisa aprofundada, foi possível mostrar que as células destas veias e artérias são adaptadas a diferentes pressões e locais. Entender melhor este aspecto pode ajudar cientistas e médicos a entenderem o que há de errado em casos de doença coronariana, por exemplo.
“Nosso esforço internacional fornece um conjunto inestimável de informações para a comunidade científica, iluminando os detalhes celulares e moleculares das células cardíacas que trabalham juntas para bombear o sangue pelo corpo. Mapeamos as células cardíacas que podem ser potencialmente infectadas pelo Sars-Cov-2 e descobrimos que células especializadas dos pequenos vasos sanguíneos também são alvos de vírus“, destacou Michela Noseda, uma das autoras do estudo e cientista do Imperial College de Londres. “Nossos conjuntos de dados são uma mina de ouro de informações para entender as sutilezas das doenças cardíacas”, disse Michela.
O estudo também analisou vasos sanguíneos, objetivando um mapeamento completo do coração humano. Créditos: Narupon Promvichai/Pixabay
O resultado do atlas também mostrou aos pesquisadores como as células do sistema imunológico interagem e se comunicam com as outras células do coração e como isso o impacto no músculo esquelético. Desta forma, fica mais fácil compreender o reparo cardíaco.
Benefícios
Para saber sobre as vantagens sobre o atlas do coração mais detalhado já feito, é preciso saber mais detalhes sobre este órgão vital do corpo humano: ao longo da vida, o coração humano de porte médio bate mais de duas bilhões de vezes. Enquanto realiza esta ação, ele fornece oxigênio e nutrientes às células, tecido e outros órgãos. Isso permite a remoção de dióxido de carbono e resíduos.
Também é preciso considerar que o coração bate aproximadamente cem mil vezes com um fluxo unilateral por meio de quatro câmaras diferentes, variando a velocidade com repouso, exercício ou sentimento de estresse, por exemplo. Cada batida do órgão requer uma sincronização complexa, mas que deve funcionar completamente, e quando isso não ocorre, o resultado pode ser doenças cardiovasculares. Vale destacar que enfermidades desta natureza são a principal causa de morte em todo o mundo, sendo 17,9 milhões de casos por ano.
Por isso, detalhar os processos moleculares dentro das células de um coração saudável é tão fundamental. Todo o conhecido gerado por meio do mapa deve viabilizar estratégias de tratamentos personalizados, alternativos e totalmente individualizados, que podem gerar melhor resultado. Além disso, a pesquisa ajuda teorias de terapias baseadas em medicina regenerativa no futuro.
Pesquisa irá ajudar não só no monitoramento mais detalhado de doenças cardiovasculares, mas também em tratamentos mais assertivos. Créditos: Public Domain Pictures/Pixabay
“Milhões de pessoas estão se submetendo a tratamentos para doenças cardiovasculares. Compreender o coração saudável nos ajudará a entender as interações entre os tipos de células e os estados celulares que podem permitir uma função vitalícia e como eles diferem nas doenças”, finalizou uma das autoras do estudo, Christine Seidman, que é professora de medicina no Blavatnik Institute na Harvard Medical School e geneticista cardiovascular na Brigham and Women’s.
Fonte: Medical Express
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