Pela primeira vez, foi demonstrado que rãs adultas voltam a crescer pernas amputadas, marcando-o como um avanço para a regeneração de órgãos.
Regeneração significa crescer novamente uma parte danificada ou ausente de um órgão de tecido residual. Humanos adultos podem regenerar com sucesso alguns órgãos como o fígado e especialmente a pele, que é regularmente renovada e reparada, mas infelizmente os tecidos humanos da maioria órgãos não têm capacidade de regeneração. O campo da medicina regenerativa visa encontrar maneiras de reativar a regeneração dos tecidos do nosso corpo. A solução ideal seria acionar vias importantes que possam restaurar um tecido, por exemplo um membro, a partir das suas próprias células; no entanto, não é um caso simples, pois os cientistas ainda estão a tentar compreender as nuances da regeneração dos tecidos.
Em um estudo publicado no Cell Reports, cientistas da Tuft University USA tiveram como objetivo compreender a capacidade de regeneração dos tecidos e como as células cooperam e formam uma estrutura tridimensional. órgão. Eles optaram por reproduzir o crescimento do tecido em um animal que normalmente não se regenera e escolheram um anfíbio – sapo aquático adulto com garras africanas (Xenopus laevis) – um animal de laboratório comumente usado em pesquisas. Os anfíbios têm uma capacidade de renovação de tecidos muito limitada, semelhante à dos humanos. Os cientistas projetaram com sucesso um dispositivo que reativa a geração de tecido no local da amputação e permite regenerar parcialmente um membro posterior de um sapo Xenopus adulto.
Tornando a crescer membros amputados
Primeiro, um biorreator vestível foi impresso em 3D em silício e foi preenchido com hidrogel. Em seguida, proteínas hidratantes da seda foram colocadas neste polímero de hidrogel, que são conhecidas por promover a cura e a regeneração. Foi adicionado o hormônio progesterona - um neuroesteróide - que é geralmente conhecido por estar envolvido na menstruação, gravidez e amamentação. A progesterona também está envolvida na promoção da reparação de vasos sanguíneos nervosos e outros tecidos. As rãs foram divididas em grupos experimental, controle e sham. Nos grupos controle e sham, o biorreator foi suturado nas rãs imediatamente após a amputação do membro. No grupo experimental, a progesterona foi liberada pelo biorreator no local da amputação. Os dispositivos foram removidos após 24 horas. As rãs foram então observadas rotineiramente por vários meses. As rãs nos grupos controle e sham desenvolveram uma ponta cartilaginosa fina no local da amputação, que é normal quando a regeneração do tecido progride sem ajuda. Foi visto apenas em sapos do grupo experimental que o dispositivo biorreator desencadeou uma regeneração maior do membro e os sapos regeneraram um apêndice em forma de remo mais estruturado perto de um membro quase totalmente formado. Isso era indicativo de uma regeneração de tecido auxiliada. A diferença visível foi perceptível dentro de algumas semanas, sugerindo que o dispositivo biorreator criou um ambiente de suporte em torno do ferida para permitir que o tecido cresça - semelhante a como os tecidos crescem em um embrião dentro do útero. Apenas uma breve entrega de progesterona do biorreator (colocado apenas por 24 horas) desencadeou o crescimento de tecido mole e osso ao longo de vários meses. Após análise histológica e inspeção molecular das estruturas regeneradas, revelou-se que esses membros eram mais espessos e apresentavam ossos, inervação e vascularização mais desenvolvidos. Os animais tratados com progesterona também foram mais ativos do que os grupos controle e sham.
O crescimento dos membros parou após cerca de seis meses, mas levou a um crescimento insuficiente dos dedos das mãos e dos pés. Os membros crescidos tinham bom volume e densidade óssea, vasos sanguíneos principais, nervos bem definidos e essas rãs podiam até nadar da mesma forma que as rãs normais não amputadas fariam usando seus membros nativos. O sequenciamento do RNA e a análise do transcriptoma mostraram que a expressão gênica nas células no local da amputação foi modificada pelo biorreator. Assim, os genes relacionados ao estresse oxidativo e à atividade dos glóbulos brancos estavam ativos (regulados positivamente) e alguns outros regulados negativamente. A cicatriz e a resposta imunológica também foram reduzidas, permitindo que a regeneração prossiga ao enfraquecer a resposta natural do corpo a lesões que, de outra forma, teriam dificultado o processo de regeneração.
promissor
Este estudo é baseado na lógica de definir um kickstart ou programa de gatilho que levaria a um crescimento de longo prazo. Pode ser chamado de um novo modelo de estimulação celular. Estudos anteriores mostraram que os ratos podem regenerar parcialmente as pontas dos dedos amputados em circunstâncias normais, mas porque eles não são aquáticos e não há água para protegê-los, então, ao contrário dos anfíbios, o processo em ratos não foi eficiente porque as células regeneradas sensíveis foram submetidas a superfícies duras novamente e novamente. A abordagem de regeneração em um animal vertebrado deve ser aplicável a mamíferos e ao corpo humano e talvez muito em breve, no futuro, possamos regenerar órgãos complexos que poderiam ser usados para transplante de órgãos ou qualquer tipo de lesão, talvez até câncer.
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Fontes)
Herrera-Rincon C et al. 2018. Breve aplicação local de progesterona via biorreator vestível induz resposta regenerativa de longo prazo em membro posterior de Xenopus adulto. Cell Reports. 25 (6). https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.10.010
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