O Papel do let-7 na Saúde e Doença Pulmonar
Pesquisas mostram que let-7 é fundamental para a função e recuperação das células pulmonares.
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Índice
- O que são Doenças Pulmonares?
- O Papel das Células Especiais
- MicroRNAs e Sua Importância
- Descobertas sobre let-7
- Os Efeitos da Remoção do let-7
- Mecanismos por Trás das Mudanças nas Células AT2
- Impacto a Longo Prazo da Perda do let-7
- Mudanças Persistentes e Comportamento Celular
- Entendendo as Vias Envolvidas
- O Papel da Inflamação
- A Conexão com Doenças Pulmonares Humanas
- Direções Futuras para Pesquisa
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
As doenças pulmonares são um problema de saúde significativo no mundo todo e causam muitas mortes. Um problema comum é a lesão pulmonar, que pode dificultar a cura dos pulmões. Quando nossos pulmões ficam machucados, células especiais chamadas células-tronco progenitoras ajudam na recuperação. Essas células, que estão principalmente nas vias aéreas e nos alvéolos dos pulmões, têm um papel importante no desenvolvimento de doenças pulmonares.
O que são Doenças Pulmonares?
As doenças pulmonares podem ocorrer quando há um acúmulo excessivo de um material chamado matriz extracelular, que pode endurecer os pulmões e torná-los menos eficazes. Essa condição é conhecida como doença pulmonar intersticial (DPI). Um tipo de DPI, chamado Fibrose Pulmonar Idiopática (FPI), é particularmente comum e sério. Envolve um tipo de célula nos pulmões que não funciona corretamente e está intimamente relacionada a danos pulmonares e cicatrização.
O Papel das Células Especiais
Nos pulmões, as células alveolares tipo 2 (AT2) são importantes para a cura. Elas ajudam a reparar o pulmão se transformando em outro tipo de célula, a alveolar tipo 1 (AT1), que é necessária para o funcionamento normal do pulmão. As Células AT2 também produzem uma substância que mantém os pulmões funcionando bem. Quando os pulmões são feridos, as células AT2 podem mudar para um tipo especial de célula transitória que ajuda na recuperação, mas também pode levar a problemas se estiverem em excesso.
Pesquisas recentes identificaram várias vias e mecanismos que ajudam a entender como essas células se comportam quando os pulmões estão machucados. Em certas situações, essas células transitórias podem se tornar problemáticas e contribuir para mais danos pulmonares.
MicroRNAs e Sua Importância
MicroRNAs (miRNAs) são moléculas pequenas que ajudam a controlar como os genes funcionam. Eles podem desempenhar papéis importantes em vários processos, incluindo a cura do tecido pulmonar após uma lesão. Uma família de miRNAs, chamada let-7, tem mostrado estar envolvida na saúde das células AT2. Quando os níveis de let-7 caem, isso pode atrapalhar a função normal dessas células e pode contribuir para doenças pulmonares.
Descobertas sobre let-7
Os pesquisadores notaram que durante a lesão pulmonar, os níveis de let-7 diminuem, o que coincide com as mudanças no comportamento das células AT2. Estudos iniciais sobre lesões pulmonares mostraram que quando a atividade do let-7 é perdida, isso pode levar a um crescimento celular aumentado e à formação de células transitórias, que podem não ser sempre benéficas para a saúde dos pulmões.
Os Efeitos da Remoção do let-7
Em experimentos onde o let-7 foi especificamente removido das células AT2, isso levou a mudanças na forma como essas células funcionam. A perda de let-7 fez com que as células crescessem excessivamente e parassem de se transformar em células AT1, que são essenciais para a saúde dos pulmões. Essa mudança pode desencadear Inflamação e complicações adicionais na função pulmonar.
Mecanismos por Trás das Mudanças nas Células AT2
Pesquisas revelaram que quando o let-7 está ausente, outra molécula chamada EZH2 se torna mais ativa. O EZH2 é conhecido por seu papel na modificação de proteínas que podem reprimir genes importantes, levando a complicações na função celular. Quando o let-7 está funcionando bem, ele ajuda a manter o EZH2 e moléculas semelhantes sob controle, permitindo uma cura e manutenção adequada dos pulmões.
Impacto a Longo Prazo da Perda do let-7
A perda de let-7 não afeta apenas a cura imediata dos pulmões, mas também pode ter consequências a longo prazo. Em estudos com camundongos, a ausência de let-7 levou a problemas pulmonares progressivos, incluindo fibrose pulmonar e mudanças na estrutura pulmonar. Com o tempo, os camundongos sofreram danos pulmonares crescentes, mostrando que o let-7 é crucial para manter a saúde dos pulmões.
Mudanças Persistentes e Comportamento Celular
Com o passar do tempo, a ausência de let-7 causou características associadas a condições pulmonares anormais, como crescimento celular excessivo e inflamação crônica. A pesquisa sugere que sem o let-7, a transição típica das células AT2 para células AT1 é prejudicada, levando ao acúmulo de células disfuncionais que contribuem para mais problemas pulmonares.
Entendendo as Vias Envolvidas
Várias vias de sinalização estão envolvidas quando o let-7 não funciona corretamente. Foi observado que a ausência de let-7 leva à ativação de vias ligadas ao crescimento celular e sobrevivência, o que pode promover comportamentos celulares anormais e doenças pulmonares. A interação entre essas vias destaca a complexidade dos mecanismos de reparo pulmonar e a importância de moléculas regulatórias como o let-7.
O Papel da Inflamação
A inflamação é uma resposta que pode ajudar a curar lesões, mas quando descontrolada, também pode prejudicar os tecidos. Pesquisas mostram que células AT2, quando carecem de let-7, podem levar a um nível mais alto de respostas inflamatórias dentro dos pulmões. Essa inflamação excessiva pode contribuir para a progressão das doenças pulmonares, tornando-se uma área crítica para exploração adicional.
A Conexão com Doenças Pulmonares Humanas
As descobertas em modelos animais enfatizam a importância de entender como o let-7 e moléculas semelhantes funcionam nas doenças pulmonares humanas. A presença de células disfuncionais semelhantes às vistas em modelos animais foi notada em pacientes com FPI. Essa conexão sugere que direcionar o let-7 pode oferecer novas opções de terapia para doenças humanas.
Direções Futuras para Pesquisa
As pesquisas atuais abrem muitos caminhos potenciais para estudos futuros. Investigar como restaurar a função do let-7 nos pulmões pode levar a novos tratamentos para doenças pulmonares. Os cientistas também estão interessados em explorar como outras moléculas interagem com o let-7 na saúde e na doença dos pulmões.
Conclusão
No geral, essa pesquisa destaca o papel crítico do let-7 na saúde dos pulmões. Ao manter o equilíbrio da função celular e controlar o crescimento de células transitórias, o let-7 pode servir como um alvo essencial para futuras terapias. Abordar as mudanças induzidas pela perda do let-7 pode levar a formas de melhorar as opções de tratamento para pacientes que sofrem de doenças pulmonares.
Título: Let-7 restrains an oncogenic epigenetic circuit in AT2 cells to prevent ectopic formation of fibrogenic transitional cell intermediates and pulmonary fibrosis
Resumo: Analysis of lung alveolar type 2 (AT2) progenitor stem cells has highlighted fundamental mechanisms that direct their differentiation into alveolar type 1 cells (AT1s) in lung repair and disease. However, microRNA (miRNA) mediated post-transcriptional mechanisms which govern this nexus remain understudied. We show here that the let-7 miRNA family serves a homeostatic role in governance of AT2 quiescence, specifically by preventing the uncontrolled accumulation of AT2 transitional cells and by promoting AT1 differentiation to safeguard the lung from spontaneous alveolar destruction and fibrosis. Using mice and organoid models with genetic ablation of let-7a1/let-7f1/let-7d cluster (let-7afd) in AT2 cells, we demonstrate prevents AT1 differentiation and results in aberrant accumulation of AT2 transitional cells in progressive pulmonary fibrosis. Integration of enhanced AGO2 UV-crosslinking and immunoprecipitation sequencing (AGO2-eCLIP) with RNA-sequencing from AT2 cells uncovered the induction of direct targets of let-7 in an oncogene feed-forward regulatory network including BACH1/EZH2 which drives an aberrant fibrotic cascade. Additional analyses by CUT&RUN-sequencing revealed loss of let-7afd hampers AT1 differentiation by eliciting aberrant histone EZH2 methylation which prevents the exit of AT2 transitional cells into terminal AT1s. This study identifies let-7 as a key gatekeeper of post-transcriptional and epigenetic chromatin signals to prevent AT2-driven pulmonary fibrosis.
Autores: Antony Rodriguez, M. J. Seasock, M. Shafiquzzaman, M. E. Ruiz-Echartea, R. S. Kanchi, B. T. Tran, L. M. Simon, M. D. Meyer, P. A. Erice, S. L. Lotlikar, S. C. Wenlock, S. A. Ochsner, A. Enright, A. F. Carisey, F. Romero, I. O. Rosas, K. Y. King, N. J. McKenna, C. Coarfa
Última atualização: 2024-05-27 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.22.595205
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.22.595205.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
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Ligações de referência
- https://basespace.illumina.com/
- https://maayanlab.cloud/Enrichr/
- https://metascape.org/
- https://schillerlabshiny.shinyapps.io/Bleo_webtool/
- https://github.com/FelixKrueger/TrimGalore
- https://deeptools.readthedocs.io/en/2.1.0/index.html
- https://bedtools.readthedocs.io/en/latest/content/bedtools-suite.html
- https://dbtoolkit.cistrome.org
- https://github.com/yeolab/eclip
- https://github.com/YeoLab/chim-eCLIP