Avanços no uso de Células-Tronco Mamárias em Búfalas leiteiras

//Avanços no uso de Células-Tronco Mamárias em Búfalas leiteiras
Alexandre procurou a hidroterapia para o Fenrir (Foto: Reprodução / TV TEM)

produção de leite é uma das principais aptidões que as búfalas possuem, sendo uma atividade de significativa importância social e econômica em diversos países. A produção de leite de búfala no Brasil é uma atividade em crescimento tanto em volume quanto em importância, apresentando-se como nova alternativa a pecuária leiteira. De acordo com a Associação Brasileira de Criadores de Búfalos – ABCB (2016) estima-se que 30% das criações são destinadas à produção leiteira e, nos últimos anos, o rebanho leiteiro tem crescido a uma taxa de 45%. Deste modo, estudos que apresentem informações que acompanhem o crescimento da bubalinocultura leiteira no país, tornam-se relevantes.

glândula mamária é um órgão dinâmico, cujo desenvolvimento envolve uma série de processos fisiológicos complexos, que resultam em significativas modificações estruturais, bem como funcionais, durante diferentes fases de crescimento dos mamíferos. Trata-se de um processo cíclico, regulamentado pelo equilíbrio de etapas iso e alométricas, modulado por mecanismos endócrinos e fatores de crescimento que, por interações sincronizadas, permitem o desenvolvimento de diferentes estruturas em distintas intensidades de crescimento (DAVIDSON e STABENFELDT, 2014).

Os processos que ocorrem durante o desenvolvimento mamário têm por objetivo preparar a glândula para a lactação e apesar desta ser uma atividade complexa e de antiga origem evolutiva, o detalhamento dos atores e mecanismos envolvidos na modulação da diferenciação celular, ramificação ductal, e proliferação de tecido mamário passaram a ser desvendados recentemente (OFTEDAL, 2012). O desenvolvimento da glândula mamária tem importante impacto sobre a eficiência produtiva dos rebanhos leiteiros. Segundo Akers (2002), o desenvolvimento do epitélio glandular é fator determinante no potencial de produção de leite do animal, contudo, requer maior abrangência de estudos.

As células-tronco têm sido alvo de inúmeras pesquisas e demonstrado resultados muito satisfatórios em medicina regenerativa humana e veterinária (MARKOSKI, 2016), sendo, por este motivo, potenciais candidatas para estudo de melhoramento dos índices da produção leiteira e de avaliação do estado sanitário da glândula mamária, principalmente em casos de mastite.

Células-tronco mamárias (CTma)

As células-tronco originam as células especializadas que compõem os tecidos de um organismo, bem como, são responsáveis pela manutenção e reposição celular nos tecidos adultos, exercendo, assim, papel fundamental na regeneração tecidual. Existem diferentes tipos de células-tronco, como as hematopoiéticas, responsáveis por originar os leucócitos e hemácias do sangue; as mesenquimais, responsáveis por originar as células que compõem os ossos, cartilagem, gordura e músculos; e as células-tronco mamárias (CTma), um grupo específico de células responsáveis por originar e manter a atividade celular da glândula mamária de todos os mamíferos.

A glândula mamária possui uma população heterogênea de células divididas conforme sua linhagem e função no tecido. As CTma são células que encontram-se em constante divisão e diferenciação ao longo da vida do animal, sendo essa rotatividade celular muito mais intensa na lactação, logo, a alta produção de leite estaria, então, relacionada à grande quantidade dessas células na glândula (CHOUDHARY, 2014).Em estudo comparativo das CTma em bovinos de corte e leite, observou-se que os bovinos leiteiros apresentam alta porcentagem de CTma, e que as células que mais secretam leite estavam em estágio intermediário de diferenciação, ou seja, em estágio entre CTma e a célula secretória madura (AKERS et al., 2006). Embora a maioria dos estudos com o uso de CTma de animais com potencial leiteiro foram realizados em vacas, os mesmos, acabam por servir como modelo para as pesquisas em nível celular e molecular a serem conduzidas com CTma de búfalas.

Em estudos com CT, marcadores de proteínas expressas em cada tipo de célula são adotados como ferramenta de confirmação de linhagem celular; no entanto, poucos trabalhos descrevem marcadores específicos para as CTma. Recentemente, Fibronectina tipo III, um marcador relacionado à CTma e processos câncerígenos, e Musashi, relacionado a CT adultas, foram estudados em búfalas lactantes e não lactantes, ambas, acometidas por mastite (KAUR et al., 2016). Os autores apontaram a possível adoção destes marcadores como específicos para CTma, nas quais apresentaram baixa expressão em todos os grupos estudados, e também como indicadores de condições neoplásicas, quando detectada expressão aumentada.

Um marcador de células que originam hepatócitos, as células do fígado, também foi apontado como possível marcador das CTma em bovinos. Esse marcador, chamado Hepatocyte nuclear factor 4 alpha (HNF4A) foi testado em células isoladas de glândulas mamárias de búfalas em lactação, com e sem mastite (CHOUDHARY et al., 2016). Os autores descreveram possível correlação da expressão do marcador HNF4A com as CTma, porém ainda não possuem dados suficientes para sustentar hipótese do aumento ou diminuição das CTma em glândulas de animais com mastite.

Os poucos estudos conduzidos em CTma de búfalas confirmam os dados anteriormente descritos em bovinos, no entanto, os autores se referem às CTma como “supostas CTma”, uma vez que estudos imunofenotípicos com utilização dos marcadores podem ter resultados semelhantes em células do epitélio mamário e nas CTma, ou seja, é preciso elucidar melhor o processo de diferenciação das CTma em células do epitélio mamário e procurar por marcadores específicos da célula ainda indiferenciada. Portanto, os resultados obtidos até o atual momento revelam a importância do conhecimento do estado funcional mamário, apresentando implicações importantes e pioneiras na área de produção de búfalas leiteiras, bem como representa nova linha de pesquisa e raciocínio no campo da biotecnologia animal.

Alexandre procurou a hidroterapia para o Fenrir (Foto: Reprodução / TV TEM)

Oportunidades e desafios

As CTma estão relacionadas à atividade de auto renovação da glândula mamária, fato já comprovado em vacas (PERRUCHOT et al., 2016), cabras (PRPAR et al., 2012) e ovelhas (COLITTI, 2010), o que torna possível o desenvolvimento de novos modelos de estudo sobre terapia celular e bioengenharia em outras espécies. Desta forma, conhecer o comportamento das CTma de búfalas leiteiras pode ser a chave para o aumento da produção de leite, persistência da lactação, reparação tecidual e diminuição do período seco.A compreensão da diferenciação fenotípica das CTma de búfalas leiteiras, até o momento, é limitada. Atualmente alguns desafios precisam ser vencidos, tais como: isolamento, caracterização e quantificação das CTma, além de identificação dos sinais que induzem o desenvolvimento das CTma em relação a localização na glândula mamária. É necessário que se busque elucidar a hierarquia do desenvolvimento das células mamárias, e determinar a relação entre o epitélio e o mesênquima mamário, além de definir os genes envolvidos nessas etapas. Uma questão que deve ser levantada também é o papel que estas CTma teriam no organismo receptor do leite materno, uma vez que estas células estão também presentes no leite (HASSIOTOU e HARTMANN, 2014).

Conclusão

As potenciais características das células tronco mamárias de búfalas leiteiras implicam no desenvolvimento da glândula e aumento da produção de leite por meio da proliferação de células alveolares. Contudo, investimentos em pesquisas com foco nas CTma são necessários para que estudos multidisciplinares sejam desenvolvidos e aplicados na área clínica, com o objetivo de conhecer melhor essa promissora ferramenta biotecnológica.

Referências bibliográficas

AKERS, R. M. Lactation and the mammary gland. 1. ed. Iowa: Blackwell Publishing, 2002. 278p.

AKERS, R. M. et al. Mammary histology and alveolar cell differentiation during late gestation and early lactation in mammary tissue of beef and dairy heifers. Livestock Science, v. 105, p. 44-49, 2006.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CRIADORES DE BÚFALOS. Disponível em: http://www.bufalo.com.br/abcb.html. Acesso em: 30 de dezembro de 2016.

CHOUDHARY, R. K. Mammary stem cells: expansion and animal productivity. Journal of animal science and biotechnology, v. 5, p. 1-8, 2014.

CHOUDHARY, R. K. et al. Expression of Putative Stem Cell Marker, Hepatocyte Nuclear Factor 4 Alpha, in Mammary Gland of Water Buffalo. Animal biotechnology, v. 27, n. 3, p. 182-189, 2016.

COLITTI, M. Expression of putative stem cell markers related to developmental stage of sheep mammary glands. Anatomia, histologia, embryologia, v. 6, p. 555-562, 2010.

DAVIDSON, P. A.; STABENFELDT, H. G. A glândula mamária. In: KLEIN, G. B. Cunningham tratado de fisiologia veterinária. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. cap. 6, p. 439-449.

HASSIOTOU, F. et al. At the dawn of a new discovery: the potential of breast milk stem cells. Advances in Nutrition: An International Review Journal, v. 5, n. 6, p. 770-778, 2014.

KAUR, H. et al. Immunolocalization of Musashi1 and Fibronectin Type III Domain Containing 3B in Water Buffalo Mammary Glands. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences, p. 1-10, 2016.

MARKOSKI, M. M. Advances in the Use of Stem Cells in Veterinary Medicine: From Basic Research to Clinical Practic. Hindawi Publishing Corporation Scientificap. 1-12. 2016.

OFTEDAL, O. T. The evolution of milk secretion and its ancient origins. Animal, Cambridge, v. 6, p. 355-368, 2012.

PERRUCHOT, M. et al. Mammary Epithelial Cell Hierarchy in the Dairy Cow Throughout Lactation. Stem cells and development. v. 25, p. 1407- 1418, 2016.

PRPAR, S. et al. Identification of goat mammary stem/progenitor cells. Biology of reproduction, v. 86, p. 117, 2012.

Fonte: Milk Point – https://goo.gl/smZlLd
Por Ariane Dantas e Elaine Cristina Galhardo
2019-05-11T00:12:09-03:00