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Construção de enxertos vasculares: matriz extracelular montada em célula (CAM) como biomaterial

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Folhas de matriz extracelular montada em célula1 (CAM) humana, produzidas por células cultivadas2 in vitro, já foram enroladas para produzir enxertos vasculares3 feitos por engenharia de tecidos (TEVGs) completamente biológicos. Apesar de uma progressão rápida e bem-sucedida de ensaios clínicos4, essa abordagem permanece complexa.

Uma nova estratégia, descrita por pesquisadores em um artigo publicado no The FASEB Journal, é produzir TEVG com fios produzidos a partir de folhas CAM usando uma abordagem baseada em têxteis. Essa estratégia é mais rápida, mais confiável, mais versátil e mais facilmente automatizada.

As folhas CAM podem ser cortadas em fitas de várias larguras, que também podem ser torcidas para formar linhas. Os fios (fitas ou linhas) podem ser processados ​​de diferentes maneiras: desvitalizados (congelamento / desidratação5 / congelamento / ciclo de reidratação), descelularizados (8 mM CHAPS, 1 M NaCl, 25 mM EDTA, 0,12 M NaOH) e/ou esterilizados por gama (25 kGy).

Nesse estudo, os pesquisadores avaliaram o efeito dessas etapas de processamento nas propriedades histológicas6 e mecânicas do fio. Também foram avaliados o impacto dessas etapas na remodelação (histológica7 e mecânica) do fio após implante8 subcutâneo9 em um rato por até 6 meses.

Os enxertos de vasos sanguíneos10 feitos de fios de polímeros sintéticos às vezes são usados ​​para substituir artérias11 doentes. No entanto, o corpo reconhece o polímero como estranho e, portanto, é propenso à formação de coágulos e bloqueios. Por outro lado, o CAM é um biomaterial feito principalmente de colágeno12 humano — tornando-o biocompatível e mecanicamente forte.

Os resultados mostraram que o fio baseado em CAM humano cria muito pouca reação inflamatória e é essencialmente apenas levemente remodelado pela resposta do hospedeiro. No entanto, algumas etapas de processamento levam ao aumento da reatividade e à diminuição do desempenho in vivo.

Os vasos fabricados exibem propriedades mecânicas notáveis ​​sem a necessidade de andaimes sintéticos ou reticulação química. Um modelo alogênico de grandes animais está em desenvolvimento para tratar da remodelação em um ambiente alogênico em um receptor imunologicamente competente.

Como pode ser produzido de acordo com especificações mecânicas e físicas específicas e porque pode ser usado com métodos padrão de montagem de têxteis, o CAM pode realmente ser chamado de "biomaterial". Mais importante, devido à sua estrutura nativa, este material tem o potencial de ser aceito pelo hospedeiro sem respostas imunes significativas e de apoiar um processo de remodelação "fisiológica13" a longo prazo.

"É demorado e dispendioso fazer as camadas de CAM se unirem", disse o autor do estudo, Nicholas L'Heureux. "A nova abordagem de montagem têxtil não é apenas mais versátil, mas também tem o potencial de ser automatizada, o que tornaria ainda mais rápido, fácil e barato de usar".

L'Heureux também diz que tem muitos usos além dos vasos sanguíneos10, incluindo o início da regeneração de muitos tecidos e órgãos. Até agora, ela tem sido usada para criar peles cultivadas em laboratório para pacientes14 queimados e guias que ajudam a reparar lesões15 nervosas.

"Os vasos sanguíneos10 são apenas um exemplo do que pode ser feito com nossa nova abordagem têxtil para a engenharia de tecidos", disse Nicolas L'Heureux. "Ela pode ser usada para fazer praticamente qualquer forma tecendo, entrançando ou tricotando os fios, e permite um controle muito bom das propriedades mecânicas do produto final".

Os pesquisadores agora estão construindo protótipos adicionais de vasos sanguíneos10 e aprendendo mais sobre as melhores maneiras de lidar com fios e fitas de CAM. Em breve, eles começarão a testar os enxertos vasculares3 em animais como um passo em direção a eventuais ensaios clínicos4 em pessoas.

Leia sobre "Transplante de órgãos", "Enxerto16 de pele17" e "Doenças das veias18".

 

Créditos da imagem: Nicolas L'Heureux, Inserm / Universidade de Bordeaux, France.

 

Fontes:
The FASEB Journal, publicação em 20 de abril de 2020
Practical Cardiology, notícia de 28 de abril de 2020

 

NEWS.MED.BR, 2020. Construção de enxertos vasculares: matriz extracelular montada em célula (CAM) como biomaterial. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1366558/construcao-de-enxertos-vasculares-matriz-extracelular-montada-em-celula-cam-como-biomaterial.htm>. Acesso em: 31 mai. 2020.

Complementos

1 Célula: Unidade funcional básica de todo tecido, capaz de se duplicar (porém algumas células muito especializadas, como os neurônios, não conseguem se duplicar), trocar substâncias com o meio externo à célula, etc. Possui subestruturas (organelas) distintas como núcleo, parede celular, membrana celular, mitocôndrias, etc. que são as responsáveis pela sobrevivência da mesma.
2 Células Cultivadas: Células propagadas in vitro em meio especial apropriado ao seu crescimento. Células cultivadas são utilizadas no estudo de processos de desenvolvimento, processos morfológicos, metabólicos, fisiológicos e genéticos, entre outros.
3 Vasculares: Relativo aos vasos sanguíneos do organismo.
4 Ensaios clínicos: Há três fases diferentes em um ensaio clínico. A Fase 1 é o primeiro teste de um tratamento em seres humanos para determinar se ele é seguro. A Fase 2 concentra-se em saber se um tratamento é eficaz. E a Fase 3 é o teste final antes da aprovação para determinar se o tratamento tem vantagens sobre os tratamentos padrões disponíveis.
5 Desidratação: Perda de líquidos do organismo pelo aumento importante da freqüência urinária, sudorese excessiva, diarréia ou vômito.
6 Histológicas: Relativo à histologia, ou seja, relativo à disciplina biomédica que estuda a estrutura microscópica, composição e função dos tecidos vivos.
7 Histológica: Relativo à histologia, ou seja, relativo à disciplina biomédica que estuda a estrutura microscópica, composição e função dos tecidos vivos.
8 Implante: 1. Em cirurgia e odontologia é o material retirado do próprio indivíduo, de outrem ou artificialmente elaborado que é inserido ou enxertado em uma estrutura orgânica, de modo a fazer parte integrante dela. 2. Na medicina, é qualquer material natural ou artificial inserido ou enxertado no organismo. 3. Em patologia, é uma célula ou fragmento de tecido, especialmente de tumores, que migra para outro local do organismo, com subsequente crescimento.
9 Subcutâneo: Feito ou situado sob a pele. Hipodérmico.
10 Vasos Sanguíneos: Qualquer vaso tubular que transporta o sangue (artérias, arteríolas, capilares, vênulas e veias).
11 Artérias: Os vasos que transportam sangue para fora do coração.
12 Colágeno: Principal proteína fibrilar, de função estrutural, presente no tecido conjuntivo de animais.
13 Fisiológica: Relativo à fisiologia. A fisiologia é estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
14 Para pacientes: Você pode utilizar este texto livremente com seus pacientes, inclusive alterando-o, de acordo com a sua prática e experiência. Conheça todos os materiais Para Pacientes disponíveis para auxiliar, educar e esclarecer seus pacientes, colaborando para a melhoria da relação médico-paciente, reunidos no canal Para Pacientes . As informações contidas neste texto são baseadas em uma compilação feita pela equipe médica da Centralx. Você deve checar e confirmar as informações e divulgá-las para seus pacientes de acordo com seus conhecimentos médicos.
15 Lesões: 1. Ato ou efeito de lesar (-se). 2. Em medicina, ferimento ou traumatismo. 3. Em patologia, qualquer alteração patológica ou traumática de um tecido, especialmente quando acarreta perda de função de uma parte do corpo. Ou também, um dos pontos de manifestação de uma doença sistêmica. 4. Em termos jurídicos, prejuízo sofrido por uma das partes contratantes que dá mais do que recebe, em virtude de erros de apreciação ou devido a elementos circunstanciais. Ou também, em direito penal, ofensa, dano à integridade física de alguém.
16 Enxerto: 1. Na agricultura, é uma operação que se caracteriza pela inserção de uma gema, broto ou ramo de um vegetal em outro vegetal, para que se desenvolva como na planta que o originou. Também é uma técnica agrícola de multiplicação assexuada de plantas florais e frutíferas, que permite associar duas plantas diferentes, mas gerações próximas, muito usada na produção de híbridos, na qual uma das plantas assegura a nutrição necessária à gema, ao broto ou ao ramo da outra, cujas características procura-se desenvolver; enxertia. 2. Na medicina, é a transferência especialmente de células ou de tecido (por exemplo, da pele) de um local para outro do corpo de um mesmo indivíduo ou de um indivíduo para outro.
17 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
18 Veias: Vasos sangüíneos que levam o sangue ao coração.
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