Os cientistas da Universidade McGill, no Canadá, desenvolveram um novo biomaterial para reparar feridas do coração, dos músculos e das cordas vocais. A publicação aconteceu no final de 2021 e movimentou todo o mundo, impulsionando o conceito de “medicina regenerativa”.
Os profissionais uniram conhecimentos de várias áreas (química, física, biologia e engenharia) para criar o biomaterial que é resistente o suficiente para reparar as lesões desses órgãos. As equipes foram lideradas por Dr. Luc Mongeau e Dr. Jianyu Li. Conheça tudo sobre a criação.
Para uma leitura fácil, o texto foi dividido em temas. Logo, eles são:
- O que é a medicina regenerativa;
- Os campos da medicina regenerativa;
- A importância do estudo da McGill;
- O futuro do tecido que repara o coração;
- O estudo do tecido que substitui os tendões.
O que é a medicina regenerativa
Esse primeiro tópico é fundamental para que o nosso leitor se localize dentro do tema. A tecnologia em prol da medicina tem criado vertentes importantes em um mundo de descobertas que auxiliam nos tratamentos e que também resulte em novas criações.
Por exemplo, ela pode tornar possível a substituição de tecidos ou órgãos que foram danificados por doenças ou outros problemas. No caso do estudo que vamos mencionar aqui, o que acontece é uma reparação de órgãos e não a substituição dele, ok?
Para essas soluções tecnológicas da medicina, são usadas ferramentas que permitem consultas em informações, dados, engenharias, terapias e dispositivos gerais. Tudo isso considerando o crescimento do próprio individuo a partir de células tronco embrionárias.
A medicina regenerativa na prática
Tornando o assunto mais popular e acessível, considere que a medicina regenerativa foca em células tronco que possuem potencial de diferenciação multipotente ou produtos biológicos para criar tecidos vegetais ou órgãos. Sim, isso tudo é possível.
O importante é notar que o foco todo não está apenas na tecnologia e suas criações, mas sim na possibilidade de aumentar a qualidade de vida dos pacientes que tiveram traumas ou problemas gerais com os tecidos e órgãos. É um avanço e tanto para a humanidade.
E um pouco antes de falarmos sobre esse estudo que criou um biomaterial que poderá reparar corações e outros órgãos, vamos entender, brevemente, os campos de atuação da medicina regenerativa. Combinado? É simples e importante.
Os campos da medicina regenerativa
Engenharia de tecidos e biomateriais é o campo que permite criar suportes implantados no corpo para quem um novo tecido seja formado. Até aqui milhões de pacientes já foram tratados com alguns desses tecidos, ainda que seja um campo que está engatinhando.
Terapias celulares têm a ver com as células troncos que são encontradas no corpo. Elas possuem formas de se autorreparar. Assim, a teoria auxilia a reconstrução de tecidos a partir de sangue, gordura, medula, músculos, etc.
Dispositivos médicos e órgãos artificiais é o campo mais avançado no sentido tecnológico porque a estratégia permite fazer o transplante de órgãos. Inicialmente, começa-se usando os VADs (Dispositivos de Assistência Ventricular) até a possibilidade de substituição dos órgãos.
A regeneração do tecido muscular
E para que se entenda de uma vez por todas aonde vamos chegar, saiba que temos o foco no campo da regeneração do tecido muscular. Hoje em dia, o tratamento para isso é feito com intervenções cirúrgicas ou enxertos, o que é totalmente conhecido no mundo.
Por outro lado, existem as estratégias promissoras, que são as tecnologias da medicina e os novos estudos focados em melhorar a capacidade funcional do músculo que foi prejudicado a partir de um novo tecido, desde que seja resistente.
Também vale a pena lembrar que atualmente, a cada 30 segundos, um paciente morre de doenças que poderiam ter sido evitadas com a reposição do tecido. Logo, a abordagem da engenharia de tecidos é fundamental para diminuir esse dado tão negativo.
A importância do estudo da McGill
Os responsáveis pelo estudo dizem que as pessoas que se recuperavam de problemas cardíacos, por exemplo, muitas vezes enfrentavam uma jornada muito lenta e complicada. Dessa forma, a cura se tornou um desafio devido ao movimento constante dos tecidos.
Quando o coração bate, esses tecidos devem “aguentar” a pressão. O mesmo vale para músculos e cordas vocais. O problema é que não existia um material que pudesse ser injetado e que fosse resistente o suficiente para fazer esse trabalho de contenção.
A partir disso, eles criaram um novo hidrogel injetável para o reparo das feridas. O hidrogel é um tipo de biomaterial que dá espaço para as células poderem viver e crescer. Depois que está no corpo humano, ela forma uma estrutura estável e porosa, podendo reparar os órgãos.
Os testes iniciais
No começo, para validar a criação, os pesquisadores testaram a durabilidade do hidrogel em uma máquina que eles mesmos criaram para simular a biomecânica extrema das cordas vocais humanas. Ela vibrava 120 vezes por segundo em mais de 6 milhões de ciclos.
Logo, o resultado foi que o material permaneceu intacto. Já outros hidrogéis, que também foram testados, se romperam, o que quer dizer que não conseguiram lidar com as tensões da carga. E isso entusiasmou os responsáveis pela criação do biomaterial.
Veja o que disse um dos cientistas, o Guangyu Bao: “os resultados são promissores e esperamos que um dia o novo hidrogel seja usado como implante para restaurar a voz das pessoas com cordas vocais danificadas, por exemplo, sobreviventes de cânceres”.
A inovação do estudo
O estudo se tornou inovador a partir do momento em que se tornou o primeiro material injetável a ter alta porosidade e resistência ao mesmo tempo. “Para resolver isso, usamos um polímero formador de poros em nossa fórmula”, disse Bao.
Ele ainda complementa dizendo que o trabalho comprovou a importância de integrar várias áreas de estudo, como a ciência dos materiais, a engenharia mecânica e a bioengenharia na criação de novos biomateriais com desempenho sem precedentes.
Para quem não está entendendo tudo sobre essa pesquisa, não se preocupe. No final do artigo, a gente vai ter um tópico que é para falar da formação da estrutura do coração e veremos que o tecido é a parte externa do órgão, impotente para a proteção dele, entre outras funções.
O futuro do tecido que repara o coração
Com isso, essa inovação também poderá ser usada em outras aplicações na medicina e até mesmo outras áreas, como na entrega de medicamentos, de engenharia de tecidos e na criação de modelos de tecidos para exames de drogas, por exemplo.
Curiosamente, outros interessados começaram a pensar na possibilidade de usar a tecnologia do hidrogel para criar pulmões para testar drogas contra a Covid-19, o que seria uma possibilidade incrível e totalmente positiva para o mundo.
Para saber mais sobre o estudo, o interessado poderá visitar a revista científica Advanced Science. Essa é uma revista focada em soluções e tecnologias para a medicina, o que acaba sendo um ótimo mecanismo de busca para quem gosta dessas curiosidades.
A regeneração de tendões
Ainda que o novo tecido sintético que pode reparar corações ainda esteja em fase de implantação, saiba que existem exemplos que provam que o sucesso é certo. Por exemplo, existem técnicas para reparar tendões que foram criadas por pesquisadores da Universidade de Sidney.
Assim, a ideia é devolver, especialmente para atletas, a chance de voltar às quadras ou aos campos com os novos tendões. Isso porque o tendão é uma fita ou cordão fibroso formado por tecido conjuntivo e os músculos se inserem nos órgãos através deles.
Resumidamente, a função deles é manter o equilíbrio do corpo. Uma lesão nos tendões por sobrecarga ou esforço repetitivo é chamado de tendinopatia. E elas são bem comuns, gerando dores, inflamação e deformidades ósseas.
O estudo dos tendões
Há alguns anos, o estudo de Sidney mostrou a criação de uma membrana biológica, que é chamada de “scaffold”. Ela tem capacidade para imitar e substituir o tecido humano do tendão. Assim, seria um avanço se comparado com os métodos tradicionais de tratamento.
Atualmente, para esse tipo de lesão que é muito comum em jogadores de futebol, os médicos recomendam a imobilização com talas e aparelhos que restringem o movimento. São várias semanas de reabilitação e isso pode enfraquecer ainda mais os tendões.
Já as membranas biológicas seriam muito mais restauradoras. Isso porque devolveria ao atleta e paciente a função mecânica dos tendões, estimulando o tecido de colágeno do tipo 1 sem comprometimento da resposta biológica do corpo.
A formação do coração e o tecido
Vamos terminar o conteúdo voltando a falar do estudo canadense porque pode ser que você não tenha entendido ainda sobre a estrutura do coração. Considere que ele é formado por três músculos: ventricular, atrial e as fibras musculares. Aí vem as paredes do coração, também chamadas de túnicas. E existem três delas, veja:
- Endocárdio;
- Miocárdio;
- Epicárdio.
O endocárdio é a estrutura parecida com a camada intima dos vasos sanguíneos. O miocárdio vem dentro das paredes, sendo mais espessa e com as células musculares. E o epicárdio é uma fina camada do tecido conjuntivo, que cobre externamente o coração. É onde fica o tecido adiposo também.
