Novo biomaterial pode finalmente reparar cartilagem danificada em articulações lesionadas: WebCuriosos

O corpo é muito bom em se reparar, mas algumas partes da nossa anatomia lutam para se recuperar após uma lesão.

Um desses materiais é a cartilagem – o tecido conjuntivo esponjoso, porém firme, que evita que nossos ossos se esfreguem e se choquem uns contra os outros. Com o tempo, os componentes translúcidos ou “hialinos” da cartilagem podem ficar fortemente degradados, resultando em condições dolorosas como osteoartrite e condromalácia.

Cientistas têm trabalhado em uma maneira de regenerar cartilagem hialina durante anos, e agora uma equipa liderada pela Universidade Northwestern, nos EUA, conseguiu um avanço. Eles desenvolveram um biomaterial que, injetado na cartilagem danificada de ovelhas vivas, agia como uma estrutura que promovia o crescimento da cartilagem nas articulações ativas.

“A cartilagem é um componente crítico em nossas articulações”, diz o químico Samuel Stupp da Universidade Noroeste.

“Quando a cartilagem é danificada ou se rompe com o tempo, isso pode ter um grande impacto na saúde geral e na mobilidade das pessoas. O problema é que, em humanos adultos, a cartilagem não tem uma capacidade inerente de cura. Nossa nova terapia pode induzir a reparação em um tecido que não se regenera naturalmente. Acreditamos que nosso tratamento poderia ajudar a resolver uma necessidade clínica séria e não atendida”.

A deterioração da cartilagem é um enorme problema de saúde. Uma pesquisa de 2011 de 18 países encontraram mais de 1,3 milhão de cirurgias totais de substituição do joelho sendo realizadas todos os anos, sendo os problemas de cartilagem um fator importante.

E, embora existam outras intervenções que podem ajudar, como a criação de microfraturas para induzir a reparação da cartilagem, estas muitas vezes resultam no crescimento do tipo errado de cartilagem – dura, fibrosa. fibrocartilagem – como tecido cicatricial cartilaginoso – em vez da cartilagem hialina lisa e saltitante que cobre as articulações.

Um possível tratamento que os cientistas têm refinado é o uso de estruturas em defeitos de cartilagem que sustentam o crescimento da cartilagem hialina. Esta opção tem-se mostrado promissora em pequenos mamíferos, como os ratos, mas falha em mamíferos maiores, provavelmente devido às maiores tensões e forças que atuam nas articulações dos animais maiores.

Stupp e seus colegas desenvolveram um material que parece resolver este problema flagrante. É um biomaterial, feito de dois componentes.

A primeira é uma molécula peptídica que se liga a uma proteína chamada fator transformador de crescimento beta-1que desempenha um papel crucial no crescimento e divisão das células, especialmente no esqueleto, onde regula o crescimento dos ossos e da cartilagem.

O segundo componente é ácido hialurônicoque você deve conhecer por meio de seus produtos para a pele – ajuda a manter a pele macia, retendo a umidade. Também pode ser encontrado nas articulações e na cartilagem, onde atua como lubrificante e desempenha um papel na cicatrização de feridas.

Os pesquisadores descobriram em experimentos em tubos de ensaio que esse material híbrido apoiava a diferenciação condrogênica – isto é, a proliferação de células cartilaginosas, conhecidas como condrócitos. Formava feixes de filamentos, estrutura natural encontrada nos tecidos musculoesqueléticos.

Muitos caminhos de pesquisa chegaram ao mesmo ponto in vitro. O verdadeiro teste seria como ele resistiria a um animal vivo que pudesse ser extrapolado para um ser humano. As ovelhas experimentam carga mecânica semelhante à dos humanos, então foi nas ovelhas que os testes foram realizados.

Os pesquisadores desenvolveram seu material em uma pasta que foi injetada em defeitos de cartilagem nas articulações posteriores dos joelhos de ovelhas. Os pesquisadores introduziram pequenos orifícios em ambos os joelhos traseiros de cada uma das ovelhas em seu estudo; um joelho foi injetado com a pasta e o outro deixado sem tratamento como controle.

Quando a pasta entrou em contato com o cálcio nos ossos das ovelhas, ela endureceu em uma matriz de borracha e os condrócitos começaram a se formar, crescendo para preencher o buraco introduzido à medida que a estrutura se degradava. E era o tipo certo de cartilagem: hialina. Em poucas semanas, os defeitos tratados apresentaram uma melhora notável, especialmente em comparação com os controles.

Um tratamento semelhante pode ser ainda mais eficaz em humanos. Você não pode dizer a uma ovelha que ela precisa descansar e manter o peso sobre uma perna machucada, enquanto os pacientes que recebem tratamento para lesões na cartilagem ficam frequentemente imobilizados após a cirurgia.

É claro que são necessárias mais pesquisas e desenvolvimento, e então o processo terá que passar por testes clínicos em humanos. Mas as descobertas mostram a promessa de que um dia estará disponível um tratamento que ajudará a reduzir a necessidade de opções mais invasivas e menos eficazes.

“Ao regenerar a cartilagem hialina,” Stupp diz“nossa abordagem deve ser mais resistente ao desgaste, resolvendo o problema da falta de mobilidade e das dores nas articulações a longo prazo, evitando ao mesmo tempo a necessidade de reconstrução das articulações com grandes peças de hardware”.

A pesquisa foi publicada no Anais da Academia Nacional de Ciências.