Efeito da cirurgia para perda de peso em células-tronco.

As crescentes pandemias de obesidade e diabetes mellitus tipo 2 (T2DM) estão entre as crises de saúde mais devastadoras em todo o mundo. A prevalência da obesidade (índice de massa corporal (IMC) > 30kg/m^2) é de quase 1 bilhão de indivíduos em todo o mundo e estimada pelo Centro de Controle de Doenças em 37,7% da população adulta nos Estados Unidos. A Federação Internacional de Diabetes estima que mais de 400 milhões de indivíduos em todo o mundo têm DM2 e espera-se que esse número aumente para mais de 600 milhões até o ano de 2040. Dieta, exercícios e medicamentos como a metformina têm sido a pedra angular da terapia do DM2. Infelizmente, o sucesso a longo prazo no controle do DM2 continua decepcionante, e mesmo com novos medicamentos, como análogos do peptídeo 1 semelhante ao glucagon (GLP-1) (Liraglutida) e inibidores do cotransportador de sódio-glicose 2 (SGLT2) (Gliflozinas ), o controle glicêmico adequado permanece indefinido. Em última análise, os pacientes com DM2 desenvolverão complicações cardiovasculares graves, como doença arterial periférica, ataque cardíaco e derrame. Devido ao envelhecimento demográfico da população e à escassez de terapias curativas nesta área, a prevalência e o ônus econômico da obesidade e do DM2 estão aumentando. Atualmente, os custos de cuidados médicos para doenças relacionadas à obesidade nos Estados Unidos são estimados em $ 147 - 185 bilhões por ano. Portanto, busca-se continuamente a busca por terapias curativas para combater a obesidade e o DM2.

A cirurgia bariátrica é cada vez mais reconhecida como uma das intervenções mais eficazes para ajudar os pacientes a obter uma perda de peso significativa e sustentada e melhorar a saúde metabólica. Perda permanente de 20-25 por cento do peso corporal (35 - 45 kg) é comum para pacientes recebendo Bypass Gástrico Roux-en-y (RYGB) ou Gastrectomia vertical vertical (VSG) em comparação com <5 por cento em melhores pacientes de terapia médica não cirúrgica . Os mecanismos de perda de peso após a cirurgia bariátrica são multifatoriais e incluem alterações na ingestão alimentar, saciedade, alterações nos hormônios intestinais e adaptações dos ácidos biliares. Essa perda drástica de peso também está associada à melhora em doenças inflamatórias crônicas, incluindo aterosclerose e DM2. De fato, a cirurgia bariátrica leva a um melhor controle glicêmico e potencial remissão do DM2. Recentemente, estudos relataram reduções significativas de forma independente na glicemia de jejum e na hemoglobina glicada (HbA1C) em >80% dos pacientes submetidos à cirurgia bariátrica. A melhora do DM2 geralmente ocorre dentro de dias a semanas após a cirurgia, mesmo antes que uma perda de peso substancial seja observada. Finalmente, os eventos cardiovasculares adversos, geralmente associados à obesidade e DM2, foram reduzidos após a cirurgia bariátrica em comparação com as terapias convencionais. Apesar desses sucessos fenomenais, os mecanismos que regem a reversão do diabetes após a cirurgia bariátrica permanecem amplamente desconhecidos.

A obesidade, a formação de placas ateroscleróticas e o desenvolvimento de DM2 estão todos associados ao aumento da inflamação. A obesidade envolve aumento de células imunes inflamatórias (macrófagos M1) que estão presentes durante a remodelação do tecido adiposo. Em oposição funcional à imunidade aumentada está o papel reparador das células-tronco específicas do tecido. No centro de todos os processos regenerativos, as células-tronco podem ser encontradas em todos os tecidos do corpo com a capacidade de se autorrenovar e de gerar novos tipos de células que promovem a manutenção ou reparo do tecido. Nesta capacidade, as células-tronco podem ser consideradas "condutores da orquestra" que coordenam a miríade de células e sinais envolvidos na resposta regenerativa. No entanto, durante doenças crônicas como DM2, inflamação implacável e danos oxidativos resultam em depleção e disfunção de células-tronco, e a gravidade da lesão supera a capacidade de resposta. Por exemplo, o tecido adiposo contém uma mistura heterogênea de células-tronco e progenitoras que provavelmente são afetadas pela inflamação associada à obesidade. Da mesma forma, as células progenitoras hematopoiéticas e endoteliais circulantes, envolvidas na manutenção e reparo dos vasos sanguíneos, apresentam funções secretórias e formadoras de vasos aberrantes que são impactadas negativamente pela hiperlipidemia crônica e hiperglicemia. Esse conceito denominado "exaustão das células-tronco" está se tornando cada vez mais reconhecido durante as doenças crônicas, pois o número circulante de células-tronco e progenitoras e/ou a função regenerativa é alterado pelo ambiente inflamatório em pacientes com obesidade/DM2.

O que ainda não está claro é se o número reduzido de células-tronco circulantes ou a função regenerativa aberrante podem ser restaurados após a cirurgia bariátrica. Os pesquisadores estabeleceram recentemente novas metodologias para avaliar o estado inflamatório (estado de macrófagos M1/M2) e o conteúdo e função das células progenitoras circulantes, realizando análises detalhadas de citometria de fluxo usando aldeído desidrogenase (ALDH, uma enzima de desintoxicação e função conservada de células-tronco) em combinação com análises de marcadores de superfície. Notavelmente, os investigadores mostraram que o conteúdo de células progenitoras circulantes e o conteúdo de macrófagos M1 inflamatórios são aumentados em pacientes com DM2 em comparação com controles saudáveis ​​da mesma idade. Pela primeira vez, a eficácia da cirurgia bariátrica no nível celular pode ser avaliada e as funções regenerativas das células-tronco que afetam a obesidade e o DM2 podem ser exploradas. Elucidar o status das células-tronco após a cirurgia bariátrica fornecerá informações sobre a probabilidade de recaída do DM2 ou reversão para um estado obeso e fornecerá um mecanismo potencial para melhorias na saúde cardiovascular. Este estudo poderá estabelecer uma relação entre a reversão da obesidade, DM2 e eventos cardiovasculares adversos com a restauração de células-tronco regenerativas associadas à função anti-inflamatória e pró-angiogênica.

Os investigadores levantam a hipótese de que a cirurgia bariátrica aumentará o conteúdo circulante de células progenitoras pró-vasculares e reduzirá a inflamação sistêmica por meio da restauração do equilíbrio de macrófagos M1/M2.