Implantes musculares criados em laboratório restauram função em animais



Uma nova pesquisa mostra que o exercício é um passo fundamental na construção de um implante muscular em laboratório, com o potencial de reparar os danos causados por lesões ou doenças no músculo.

Em ratos, estes implantes foram bem-sucedidos na regeneração e reparação do tecido muscular danificado ou perdido, resultando numa melhoria funcional significativa.

“Enquanto o corpo tem uma capacidade para reparar pequenos defeitos no músculo esquelético, a única solução para defeitos maiores é, cirurgicamente, mover músculo de uma parte do corpo para outra. Isto é como roubar Pedro para pagar a Paulo”, disse George Cristo, PhD., professor do Instituto e Centro Médico para a Medicina Regenerativa Wake Forest Baptist. “Ao invés de mover músculo existente, o nosso objetivo é ajudar o próprio corpo a desenvolver um novo músculo”.


Na atual edição de Engenharia de Tecidos – Parte A, Cristo e a sua equipe se baseiam no trabalho precedente e relatam a segunda série de experimentos, mostrando que as células derivadas de tecido muscular colocadas numa tira de material biocompatível – e depois exercitadas em laboratório – resultam num implante muscular que poderá promover a regeneração muscular e levar a uma recuperação funcional significativa. Os investigadores esperam que este tratamento possa, um dia, ajudar os pacientes com defeitos musculares, desde lábio leporino e fenda palatina aos causados por lesões traumáticas ou cirurgias.

Na realização deste estudo, foram processadas pequenas amostras de tecido muscular de ratinhos e camundongos para extração de células, que foram, posteriormente, multiplicadas em laboratório. Essas células foram colocadas sobre tiras de um material biológico natural, a uma concentração de 1 milhão por centímetro quadrado.

O material, derivado de bexiga de porco com todas as células removidas, é conhecido por ser compatível com o corpo.

Em seguida, as tiras foram colocadas num dispositivo controlado por computador que, lentamente, se expande e contrai – essencialmente, “ensina” os implantes acerca de como funcionar no corpo. Este ciclo de alongamento e relaxamento foi feito 3 vezes por minuto para os primeiros cinco minutos de cada hora, durante cerca de uma semana.

O passo seguinte foi a implantação das faixas em ratos dos quais foi removida cerca de metade de um músculo grande nas costas (grande dorsal) para criar comprometimento funcional. Embora as tiras sejam muito semelhantes a músculos, no momento da implantação, ainda não são totalmente funcionais. A implantação no corpo requer ainda um maior desenvolvimento.

O objetivo do projeto foi acelerar o processo natural de recuperação, bem como propiciar o desenvolvimento de novo tecido muscular. Os cientistas compararam quatro grupos de ratos. Um em que não foi colocado um implante; os restantes com implantes preparados de formas diferentes, variando o tempo de treino e a quantidade de células. Os resultados mostraram que o exercício dos implantes levou a uma diferença significativa tanto no desenvolvimento como na função muscular.

“O implante que não foi exercitado foi capaz de acelerar o processo de reparação, mas a recuperação depois parou”, disse Cristo. “Por outro lado, quando se exercita o implante, há uma recuperação mais prolongada e extensa funcionalmente. Através do treino do implante, podemos aumentar a velocidade e a magnitude da recuperação”.

Foram utilizados vários testes laboratoriais para medir os resultados. Um teste de força muscular em dois meses, por exemplo, mostrou que os animais que receberam os implantes extras tiveram um aumento de três vezes na força absoluta em comparação com os animais cujo dano muscular não foi reparado.

A capacidade de produção de força muscular é o que determina a capacidade de executar tarefas diárias.
“Se estes mesmos resultados fossem repetidos em humanos, a recuperação da função seria claramente considerada significativa”, disse Cristo. “Nos dois meses após a implantação, a força gerada pelo músculo reparado é 70% maior, em comparação com os animais que não receberam tratamento”.

Os resultados sugerem que o implante funciona, não só acelerando a recuperação natural, mas também promovendo o crescimento de um novo tecido muscular.

Segundo Phillip N.Freeman, MD, DMD, professor associado de Cirurgia Oral e Maxilofacial do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Texas, em Houston, “Com esta tecnologia inovadora, há o potencial de fazer avanços significativos em correções mais completas de lábio leporino e fissura palatina.”

A tecnologia foi originalmente desenvolvida no âmbito das Forças Armadas Instituto de Medicina Regenerativa (AFIRM) com financiamento do Departamento de Defesa e do National Institutes of Health. O patrocinador da pesquisa atual foi o Centro de Pesquisa de Telemedicina e Tecnologia Avançada.

A meta, a longo prazo, é usar o implante - em combinação com outros tecidos engenharia de implantes e tecnologias sendo desenvolvidas como parte de AFIRM - para tratar de graves lesões na cabeça e na face sofridas pelos militares. Por exemplo, projetos patrocinados em curso pela AFIRM para construir osso, pele e nervos podem um dia ser combinados para fazer um tecido "composto".


Fonte: StoneHeart
Tradução/Adaptação: Inês Barreiros
Revisão: Letícia Farias


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