banner_immuno2018
27 julho, 2012 • 10:00 Enviado por Andrea Teixeira

Produção e Caracterização de Eritrócitos Humanos Produzidos in vitro

Fonte: Adaptado de Griffiths et al., Blood. 2012 Jun 28;119(26):6296-306.
Durante o Congresso da Sociedade Internacional
de transfusão sanguínea que ocorreu de 7 a 12 de julho deste ano em Cancun no México,
um dos temas bastante discutidos foi a produção e caracterização de eritrócitos
humanos produzidos in vitro. Muitas são as razões para que esse tema seja relevante,
dentre elas, podemos citar o aumento da taxa de transfusão sanguínea em indivíduos
acima de 50 anos, cuja expectativa de vida tem aumentado nas últimas décadas, o
problema perene de possibilidade de transmissão de doenças infecciosas por
transfusões e a falta de estoques suficientes nos bancos de sangue. Na África
subsaariana, por exemplo, cerca de um terço das mulheres que sofrem hemorragia durante o
parto morrem, porque eritrócitos não estão disponíveis para transfusão.
Claramente, existe uma necessidade de
alternativas para obtenção de eritrócitos por outra via que não a doação nos
bancos de sangue. Uma das alternativas que vem sendo estudadas é a geração de
eritrócitos transfundíveis a partir de células-tronco cultivadas in vitro em laboratório.
Alguns progressos importantes têm sido feitos. Em 2011, a equipe do Dr. Luc Douay do Serviço de Hematologia e Imunologia do Hospital Saint Antoine em Paris na França publicou na revista Blood, estudo mostrando que
uma pequena quantidade de eritrócitos autólogos cultivados in vitro a partir de células-tronco adultas do sangue periférico
CD34+ sobreviveu na circulação periférica de um voluntário do sexo
masculino. Esse experimento constituiu-se na prova de princípio que eritrócitos
humanos viáveis podem ser gerados a partir de células-tronco cultivadas in vitro em condições de boas práticas
de manufaturação.
Um análise mais detalhada desses eritrócitos
produzidos em laboratório revela que a maioria é constituída por reticulócitos
em estágio tardio (reticulócitos R2) e não por eritrócitos maduros. Eles têm um
volume celular médio maior, são menos deformáveis do que os eritrócitos e retêm
organelas citoplasmáticas. Contudo, essas células têm um conteúdo normal de
hemoglobina A e expressam todos os antígenos de grupo sanguíneo encontrados em
eritrócitos normais. Elas também mantêm a expressão de CD36 e CD98 e se
assemelham aos reticulócitos liberados da medula óssea na circulação periférica
durante a eritropoiese normal.
A disponibilidade de se obter reticulócitos
cultivados em quantidades de mililitros permite um estudo detalhado do processo
de maturação de reticulócitos a eritrócitos. Já se encontra bem estabelecido
que o reticulócitos precisa perder cerca de 10-15% de sua membrana plasmática,
reduzir seu volume e expelir todas as organelas internas remanescentes para se transformar
em eritrócitos. Entretanto, os mecanismos que promovem essas alterações ainda não
estão claros. Em estudo publicado on-line em abril desse ano na revista Blood o grupo coordenado pelo Dr. David J. Anstee do Bristol Institute for
Transfusion Sciences do Reino Unido elucidou uma parte desse mecanismo.
Diz o Dr. Anstee: “Nós examinamos reticulócitos
cultivados in vitro,  usando microscopia confocal, após permeabilização
da membrana plasmática para permitir a detecção de organelas intracelulares
residuais. Nossos resultados revelaram que a membrana plasmática é incorporada
no citosol dos reticulócitos por endocitose, onde forma grandes vesículas que
se fundem com autofagossomos, contendo organelas remanescentes, como o aparato
de Golgi e mitocôndria. Esses autofagossomos se fundem com os lisossomos,
resultando em autofagolisossomos, que por sua vez, se fundem com a membrana
plasmática, liberando seu conteúdo por exocitose.”
Ainda sobre os experimentos, o Dr. Anstee declara: “Esse processo explica a remoção das organelas remanescentes, mas nao define a
perda da membrana plasmática. Entretanto, protuberâncias da membrana (“blebs”) são observadas em uma
determinada proporção dos reticulócitos cultivados, sugerindo que a perda da
membrana ocorre por meio desse mecanismo. Vesículas citosólicas contendo
membrana plasmática e pequenas protusões de membrana plasmática também são
observadas em reticulócitos circulantes no sangue periferico de pacientes
esplenectomizados, sugerindo que a maturação final de reticulócitos a eritrócitos
in vivo envolve passagem através do
baço em um indivíduo saudável.”
Esses resultados trazem evidências de que a produção de eritrócitos cultiváveis in
vitro
para terapia é um propósito alcançável no futuro. Atualmente, o
principal desafio é desenvolver um processo capaz de produzir esse tipo de eritrócitos em quantidades terapêuticas.
Referências
– Griffiths RE, Kupzig S, Cogan
N, Mankelow TJ, Betin VM, Trakarnsanga K, Massey EJ, Parsons SF, Anstee DJ,
Lane JD. The ins and outs of human reticulocyte maturation: Autophagy and the
endosome/exosome pathway. Autophagy. 2012 Jul 1;8(7).
– Griffiths RE, Kupzig S, Cogan
N, Mankelow TJ, Betin VM, Trakarnsanga K, Massey EJ, Lane JD, Parsons SF,
Anstee DJ. Maturing reticulocytes internalize plasma membrane in glycophorin
A-containing vesicles that fuse with autophagosomes before exocytosis. Blood.
2012 Jun 28;119(26):6296-306.

– Giarratana MC, Rouard
H, Dumont A, Kiger L, Safeukui I, Le Pennec PY, François S, Trugnan G, Peyrard
T, Marie T, Jolly S, Hebert N, Mazurier C, Mario N, Harmand L, Lapillonne H,
Devaux JY, Douay L. Proof of principle for transfusion of in vitro-generated
red blood cells. Blood. 2011 Nov 10;118(19):5071-9.