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Células transgénicas como alternativa às injeções de insulina

Diabetes mellitus e os seus dilemas   

Segundo a Federação Internacional de Diabetes, atualmente 415 milhões de pessoas são afetadas por  Diabetes mellitus, uma doença crónica onde a quantidade de glicose (açúcar) no sangue é muito elevada devido à incapacidade do pâncreas em produzir insulina (tipo I) ou, em certos casos, a produção não ser suficiente para a dieta excessiva de glícidos (açucares) e/ou o facto do organismo criar resistência contra a insulina  (tipo II) . Uma vez que a insulina tem como tarefa a entrada de glicose para as células, a ausência desta leva à acumulação de glicose no sangue – hiperglicemia. Esta pode ter como consequências mais graves ataque cardíaco, cegueira e amputação de membros.

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Figura 1 – (A) Estado dos canais iónicos quando a membrana celular se encontra polarizada, ou seja, quando o meio extracelular está mais positivo que o intracelular. (B) Estado dos canais iónicos quando ocorre despolarização da membrana celular, isto é, quando há entrada de iões na célula e o interior desta fica mais positivo.

Embora a diabetes ainda não tenha cura, o correto controlo dos níveis de  glicemia, através da medicação, do cumprimento de dieta adequada, da prática de exercício físico pode prolongar a vida dos diabéticos.

Além dos riscos e consequências que a diabetes implica, o tratamento acarreta responsabilidades diárias devido à constante necessidade de controlo dos níveis de glicemia, o que leva à procura de novos tratamentos de forma a minimizar esse desconforto.

Um grupo de cientistas da ETH Zurich, apoiado pela programa European Union Seventh Framework veio ao encontro dessa necessidade e realizou uma investigação com o objetivo de inovar e facilitar o tratamento dos diabéticos, a partir de células transgénicas.

Como funcionam estas células?

A equipa utilizou uma linha de células dos rins, naturalmente sensíveis à glicose, e adicionaram-lhes novos canais de cálcio e um promotor sintético para o gene da insulina.

Em casos de valores normais ou inferiores de glicemia, o ião potássio sai continuamente da célula, pelo que a membrana celular fica polarizada (ver figura 1A).

Em casos de hiperglicemia, estas células transgénicas incorporam alguma glicose, que, ao ser convertida em ATP (ver fig. 2), bloqueia os canais de potássio. Dá-se então a despolarização da membrana (ver fig 1B), o que por sua vez provoca a entrada de cálcio. O aumento de cálcio no interior da célula ativa o promotor do gene da insulina, que vai resultar na sua expressão (ver fig. 3) ocorrendo assim a síntese de insulina.

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Figura 2 – Equação da respiração aeróbia. Através do processo da respiração celular aeróbia, que ocorre em maior parte na mitocôndria, a glicose é transformada em ATP, a molécula energética universal

Ratos diabéticos versus células transgénicas – o estudo   

Para testarem estas células transgénicas e a sua possível aplicação em doentes diabéticos, a equipa fez um estudo que consistiu na inserção das referidas células sob a forma de um implante imunoprotetor (não é rejeitado pelo corpo recetor) em ratos diabéticos tipo I e tipo II.

Os resultados do estudo mostraram que as células transgénicas não só restabeleceram a quantidade certa de insulina no corpo dos ratos diabéticos, como erradicaram quaisquer episódios de hiperglicemia, isto é, superaram o funcionamento das células pancreáticas saudáveis. Martin Fussenegger, líder da investigação, afirma: “É difícil perceber porque é que as nossas [células] são melhores do que algo que resultante de milhares de anos de evolução, (…)”[1]. E isto tudo sem nunca serem observados sintomas secundários de excesso de insulina.

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Figura 3 – Funcionamento das células HEK-293 transgénicas

Diabéticos e um prognóstico de esperança

Tendo em conta que uma em cada 11 pessoas a nível mundial têm diabetes, a investigação analisada tem uma elevada importância para a sociedade, pois, caso seja implementada e comercializada, facilitará os cuidados diários, causando um impacto a curto e longo prazo na vida do diabético.

Sandra Afonso e Bárbara Bessa, 12ºB

Referências bibliográficas:

[1] Devlin, Hannah. (8 dezembro 2016). New diabetes treatment could eliminate need for insulin injections. Acedido em 18 janeiro de 2017. Disponível em: https://www.theguardian.com/science/2016/dec/08/new-diabetes-treatment-could-eliminate-need-for-insulin-injections

Bibliografia:

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