Coreografia de células-tronco faz com que as cores de dança (Foto: Phil McLean / FLPA)
Complexa e vibrante pássaro plumagem inspirou o conceito de Darwin da seleção sexual, bem como muitos um poema e pintura. Mas os padrões de penas não são diretamente codificadas no DNA, e só agora é que se tornou claro como os pássaros retirar o feito: é o resultado de um trabalho de equipe bem coreografadas com células-tronco.
Os pesquisadores que fizeram a descoberta dizem que um dia poderia nos ajudar a crescer órgãos a partir do zero, sem a necessidade de colocar as células em andaimes que fornecem a forma correta - embora outros são céticos.
Cheng-Ming Chuong da University of Southern California, em Los Angeles, e colegas descobriram uma coleção de células-tronco na base dos folículos de penas que dão origem aos melanócitos: células que produzem o pigmento melanina.
A descoberta espelha uma descoberta semelhante em folículos capilares dos mamíferos, há uma década . Mas, a cor do cabelo é uma propriedade unidimensional, mudando-se apenas ao longo do comprimento do cabelo. Em uma pena, a cor pode variar em três dimensões para criar listras ou manchas nas farpas que podem aparecer diferente, dependendo de que lado da pena que você observá-los a partir.
Olhando mais de perto as células-tronco, Chuong funcionou como eles estão ligados com tal controle fino sobre a cor de penas. As células sentar em um anel e trabalham em conjunto para mudar o padrão de melanócitos a partir da parte dianteira para a parte traseira do folículo pena, a partir do centro para o exterior do folículo, e ao longo do tempo como a pena cresce.
"Como uma sinfonia"
Estas três variáveis interacção com uma quarta: produção de um peptídeo denominado agouti por uma camada de pasta periférico encontrado dentro de folículos de penas. Agouti inibe os melanócitos e assim gera branco - unpigmented - regiões na pena. Para padrões complexos, todas essas quatro variáveis são "coreografados" ao mesmo tempo em uma seqüência complicada, diz Chuong. "Você tem [algo] como uma sinfonia lá", diz ele.
"Eu acho que é uma peça muito importante do trabalho", diz Rick Sturm , da Universidade de Queensland, em Brisbane, um especialista na pigmentação humana. Ele diz que está surpreso com o nível de complexidade de células estaminais nos folículos de penas.
A motivação subjacente para descobrir como os padrões de penas são criados foi o de compreender como as células estaminais criar padrões complexos em tudo, explica Chuong. "Acreditamos que os princípios fundamentais de padrões organizados são compartilhadas em diferentes órgãos."
Melissa Pequena , também na Universidade de Queensland, conduz pesquisas sobre morfogênese renal - como rins obter a sua forma. Ela acha que é um exagero dizer que o novo estudo vai ajudar os esforços para crescer órgãos complexos.
"Nós já estamos fazendo, como você obter essas estruturas complexas?" , diz ela. "Eu acho que é um salto se eles acham que isso é aplicável a sistemas diferentes."
Chuong discorda. "As pessoas podem levar as células-tronco e fazer as células do pulmão, mas eles não podem fazer a forma [de um pulmão]", diz ele. Este mês, por exemplo, novos rins foram cultivadas em laboratório a partir de células estaminais
, mas tiveram que ser cultivada em um andaime obtido a partir de um rim existente.
, mas tiveram que ser cultivada em um andaime obtido a partir de um rim existente.
"Entrando no controle da morfogênese é realmente a fronteira da ciência com células-tronco", diz Chuong. "O padrão de pigmento é aqui utilizado porque é experimental e manipulável."
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