Biologia Celular e Molecular

Descoberto novo papel para os pulmões: produzir sangue

Os pulmões são órgãos esponjosos, cor-de-rosa, elásticos e formados por milhões de alvéolos que se enchem de ar. Tem aproximadamente 25 cm de comprimento e 700 g de peso. São recobertos por uma membrana protetora chamada pleura (que consiste em uma membrana transparente e fina) e compostos de brônquios que se dividem em bronquíolo e alvéolos pulmonares.

A pleura interna está ligada a superfície pulmonar, e a pleura externa está ligada a parede da caixa torácica (estrutura óssea que protege os pulmões e o coração). No espaço intermediário das pleuras há um reduzido espaço, ocupado por um líquido lubrificante secretado pela pleura, este líquido é o que mantém juntas as duas pleuras, devido a tensão superficial, fazendo com que elas deslizem (reduzindo o atrito) durante os movimentos respiratórios.

Os bronquíolos são responsáveis pelo transporte de ar da traqueia para os alvéolos. Os alvéolos formam o tecido pulmonar e são pequenas bolsas compostas por uma membrana muito fina cercada de vasos sanguíneos.

O diafragma, músculo envolvido na respiração, separa os pulmões da cavidade abdominal. O pulmão direito é maior em largura que o esquerdo, por apresentar três lóbulos (o esquerdo tem dois), mas é mais curto em altura, pois no lado direito o fígado está presente, fazendo com que o diafragma fique mais elevado.

A principal função dos pulmões é oxigenar o sangue e eliminar o dióxido de carbono, permitindo que o ar que respiramos entre em contato com o sangue que circula no corpo. Esse contato possibilita uma troca gasosa essencial para a vida e consiste, basicamente, na absorção do oxigênio pelo sangue a fim de, ligado à hemoglobina, ser transportado para todas as células do organismo, e na eliminação do gás carbônico, que as células produziram para gerar energia. Para realizar essa troca, o pulmão é composto de uma membrana muito fina, a membrana alveolar, que separa aproximadamente 1 litro de sangue de 5 litros de ar. Se essa membrana fosse estendida como um tapete, atingiria o tamanho de uma quadra de tênis.

Contudo, recentemente, por meio de microscopia de vídeo em pulmões de ratos vivos, cientistas da UCSF revelaram que os pulmões desempenham um papel anteriormente não reconhecido na produção de sangue.

O artigo publicado na Nature mostra que os pulmões produziram mais da metade das plaquetas (componentes de sangue necessários para a coagulação que estanca o sangramento) na circulação do rato. Veja imagens do estudo no vídeo abaixo.

Outra descoberta surpresa é que identificaram um conjunto previamente desconhecido de células-tronco do sangue capazes de restaurar a produção sanguínea quando as células-tronco da medula óssea, anteriormente pensadas como o principal local de produção de sangue, estão esgotadas.

Uma vez que o que observamos em ratos provavelmente também ocorre em humanos, a descoberta pode ter grandes implicações para a compreensão de doenças humanas em que os pacientes sofrem de contagens baixas de plaquetas (trombocitopenia), que aflige milhões de pessoas e aumenta o risco de hemorragia incontrolável. Os resultados também levantam questões sobre como as células-tronco de sangue que residem nos pulmões podem afetar os receptores de transplantes de pulmão.

A descoberta de megacariócitos e células-tronco de sangue no pulmão também levantou questões sobre como essas células se movem entre o pulmão e a medula óssea. Para abordar estas questões, os pesquisadores realizaram um conjunto de estudos de transplante pulmonar:

Primeiro, a equipe transplantou pulmões de ratos doadores normais para ratos receptores com megacariócitos fluorescentes e descobriu que os megacariócitos fluorescentes dos ratos receptores logo começaram a aparecer na vasculatura pulmonar. Isto sugeriu que os megacariócitos produtores de plaquetas no pulmão se originam na medula óssea.

Em outro experimento, os pesquisadores transplantaram pulmões com células progenitoras de megacariócitos fluorescentes em camundongos mutantes com baixa contagem de plaquetas. Os transplantes produziram uma grande explosão de plaquetas fluorescentes que rapidamente restabeleceu níveis normais, um efeito que persistiu durante vários meses de observação – muito mais do que o tempo de vida de megacariócitos ou plaquetas individuais. Para os investigadores, isto indica que as células progenitoras de megacariócitos residentes nos pulmões transplantados tinham sido ativadas pela baixa contagem de plaquetas do rato receptor, produzindo novas células saudáveis de megacariócitos para restaurar a produção adequada de plaquetas.

 

Finalmente, os pesquisadores transplantaram pulmões saudáveis em que todas as células foram marcadas fluorescentemente em camundongos mutantes cuja medula óssea não possuía células-tronco sanguíneas normais. A análise da medula óssea dos ratinhos receptores mostrou que as células fluorescentes provenientes dos pulmões transplantados logo viajaram para a medula óssea danificada e contribuíram para a produção não apenas de plaquetas, mas de uma grande variedade de células sanguíneas, incluindo células imunológicas tais como neutrófilos, Células B e células T. Estas experiências sugerem que os pulmões são hospedeiros de uma grande variedade de células progenitoras de sangue e células estaminais (células-tronco) capazes de reabastecer a medula óssea danificada e restaurar a produção de muitos componentes do sangue.

Além disso, o estudo sugere que os pesquisadores que propuseram tratar doenças plaquetárias com plaquetas produzidas a partir de megacariócitos de engenharia devem olhar para os pulmões como um recurso para a produção de plaquetas. O estudo também apresenta novas vias de investigação para biólogos de células-tronco para explorar como a medula óssea e pulmão colaboram para produzir um sistema sanguíneo saudável através da troca mútua de células estaminais.

Os achados têm relevância clínica direta e fornecem um rico grupo de questões para estudos futuros da gênese plaquetária e da função do megacariócito na inflamação pulmonar e outras condições inflamatórias, hemorragias e distúrbios trombóticos e transplante.

A observação de que as células-tronco do sangue e progenitores parecem viajar de um lado para o outro livremente entre o pulmão e a medula óssea presta apoio a um sentido crescente entre os pesquisadores de que as células-tronco podem ser muito mais ativas do que se pensava.

 

Fontes:
Surprising new role lungs: making blood
https://drauziovarella.com.br/corpo-humano/pulmao/
http://www.infoescola.com/anatomia-humana/pulmoes/
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