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Estudo descreve um hidrogel injetável para regenerar a cartilagem danificada nas articulações

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Na sequência de um acidente, doença ou envelhecimento natural das articulações1, a cartilagem2 pode ficar irreparavelmente danificada, causando dores e problemas de mobilidade. Um novo hidrogel pode melhorar significativamente o tratamento de danos à cartilagem2. As propriedades únicas deste gel, que fornece uma estrutura na qual as células3 da cartilagem2 crescem, permitem que ele seja implantado com uma cirurgia simples.

“Em breve começaremos os testes em humanos”, disse Qiuning Lin, da Universidade Jiao Tong em Xangai, China. A principal propriedade do gel desenvolvido por Qiuning Lin e seus colegas é que ele não endurece até ser exposto à luz ultravioleta por cerca de 10 segundos, e rapidamente.

Ele também se liga firmemente à cartilagem2 circundante e é forte o suficiente para manter sua forma durante os meses que leva para a nova cartilagem2 crescer, de acordo com o estudo descrevendo o hidrogel, publicado na revista Science Advances.

Leia sobre "Como é a osteoartrite4", "Artrose5 - o que é importante saber" e "Artrite6: por que acontece".

Lesões7 de cartilagem2: um tratamento difícil e ineficaz

Tratar os danos da cartilagem2 é difícil porque o tecido8 não cicatriza bem, se é que cicatriza, em adultos. É possível tentar reparar a cartilagem2 implantando células3 de cartilagem2 – geralmente retiradas da pessoa que está sendo tratada – para regenerar áreas danificadas. Embora essa técnica seja usada desde 1987, ela encontra muitas dificuldades.

Um dos principais desafios é fixar com firmeza as células3 na área danificada, diz Lin. Um método é aplicar um patch para mantê-los no lugar, mas isso requer cirurgia aberta em vez de laparoscopia9, o que significa que os pacientes demoram muito mais para se recuperar e não podem colocar peso na articulação10 por um longo período de tempo.

Resultados promissores

O novo hidrogel pode resolver esse problema. Ele pode ser aplicado em uma operação simples e mantém as células3 no lugar depois de definidas. Em testes em porcos, os defeitos da cartilagem2 cicatrizaram bem seis meses após a aplicação do gel, que foi carregado com células3 de cartilagem2. Quando o gel foi aplicado sem essas células3, a cicatrização da ferida foi ruim.

Os estudos em animais analisaram o tratamento da cartilagem articular11 danificada, que é a cartilagem2 que cobre as extremidades dos ossos. No entanto, muitas lesões7 no joelho envolvem danos ao menisco12, a cartilagem2 que fica entre os ossos. Mais estudos em animais seriam necessários para determinar se o reparo do menisco12 é possível, diz Lin. O gel também pode ser usado para engenharia de tecidos da pele13, e um ensaio clínico já está em andamento. “Resultados promissores foram obtidos”, diz ela.

Resumo do estudo

O artigo publicado descreve o desenvolvimento de um hidrogel ultrarrápido, resistente e adesivo baseado em fotorreticulação híbrida14 para reparo da cartilagem articular11 em artroscopia15 preenchida com água.

Uma estrutura de apoio, ou esqueleto16 (scaffold) de hidrogel para aplicação direta de engenharia de tecidos em reparo artroscópico de cartilagem2 irrigado com água é extremamente necessário. No entanto, esses hidrogéis devem curar rapidamente sob a água, ligar-se fortemente e permanentemente ao tecido8 circundante e manter a resistência mecânica suficiente para suportar a pressão hidráulica da irrigação artroscópica (∼ 10 quilopascal).

Para enfrentar esses desafios, os pesquisadores relatam um hidrogel híbrido17 foto-reticulável (HFR) versátil fabricado através de uma combinação de polimerização radicalar fotoiniciada e reticulação de imina fotoinduzida.

A gelificação ultrarrápida, de alta resistência mecânica e forte adesão ao tecido8 nativo permite o uso direto desses hidrogéis em tratamentos artroscópicos irrigados.

Foi demonstrado, através do reparo de defeito da cartilagem articular11 in vivo nas regiões de suporte de peso de modelos de suínos, que o hidrogel HFR pode servir como um arcabouço de implantação de condrócitos18 autólogo artroscópico para regeneração e integração da cartilagem2 de longo prazo e reconstrução da função articular.

Veja também sobre "Cicatrização e cicatrizes19", "Artrose5 do joelho" e "Artralgia20".

 

Fontes:
Science Advances, Vol. 7, Nº 35, em 25 de agosto de 2021.
Trust My Science, notícia publicada em 26 de agosto de 2021.

 

NEWS.MED.BR, 2021. Estudo descreve um hidrogel injetável para regenerar a cartilagem danificada nas articulações. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1400805/estudo-descreve-um-hidrogel-injetavel-para-regenerar-a-cartilagem-danificada-nas-articulacoes.htm>. Acesso em: 19 set. 2021.

Complementos

1 Articulações:
2 Cartilagem: Tecido resistente e flexível, de cor branca ou cinzenta, formado de grandes células inclusas em substância que apresenta tendência à calcificação e à ossificação.
3 Células: Unidades (ou subunidades) funcionais e estruturais fundamentais dos organismos vivos. São compostas de CITOPLASMA (com várias ORGANELAS) e limitadas por uma MEMBRANA CELULAR.
4 Osteoartrite: Termo geral que se emprega para referir-se ao processo degenerativo da cartilagem articular, manifestado por dor ao movimento, derrame articular, etc. Também denominado artrose.
5 Artrose: Também chamada de osteoartrose ou processo degenerativo articular, resulta de um processo anormal entre a destruição cartilaginosa e a reparação da mesma. Entende-se por cartilagem articular, um tipo especial de tecido que reveste a extremidade de dois ossos justapostos que possuem algum grau de movimentação entre eles, sua função básica é a de diminuir o atrito entre duas superfícies ósseas quando estas executam qualquer tipo de movimento, funcionando como mecanismo de absorção de choque. O estado de hidratação da cartilagem e a integridade da mesma, é fator preponderante para o não desenvolvimento da artrose.
6 Artrite: Inflamação de uma articulação, caracterizada por dor, aumento da temperatura, dificuldade de movimentação, inchaço e vermelhidão da área afetada.
7 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.
8 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
9 Laparoscopia: Procedimento cirúrgico mediante o qual se introduz através de uma pequena incisão na parede abdominal, torácica ou pélvica, um instrumento de fibra óptica que permite realizar procedimentos diagnósticos e terapêuticos.
10 Articulação: 1. Ponto de contato, de junção de duas partes do corpo ou de dois ou mais ossos. 2. Ponto de conexão entre dois órgãos ou segmentos de um mesmo órgão ou estrutura, que geralmente dá flexibilidade e facilita a separação das partes. 3. Ato ou efeito de articular-se. 4. Conjunto dos movimentos dos órgãos fonadores (articuladores) para a produção dos sons da linguagem.
11 Cartilagem Articular:
12 Menisco: 1. Figura composta por uma parte côncava e outra convexa; objeto em forma de crescente, de meia-lua. 2. Na anatomia geral, é uma lâmina fibrocartilaginosa, em forma de crescente, interposta entre duas superfícies articulares (como o joelho) para facilitar seu deslizamento. 3. Na física dos fluidos, é a superfície de um líquido contido em um tubo capilar, côncava ou convexa segundo a tensão superficial. 4. Em óptica, é uma lente de forma convexo-côncava ou côncavo-convexa, cujas bordas têm espessura menor que a parte central.
13 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
14 Híbrida: Em genética, diz-se do organismo formado pelo cruzamento de dois progenitores de raças, linhagens, variedades, espécies ou gêneros diferentes e que frequentemente é estéril. O hibridismo, natural ou manipulado, é comum entre as plantas, mas o exemplo mais conhecido é o burro ou mula, cruza entre o cavalo e a jumenta ou entre a égua e o jumento. Em linguística, diz-se da palavra formada por elementos tomados de línguas diferentes, como bicicleta: bi (latim), cicle (grego), eta (do italiano etta). Em sentido figurado, que ou o que é composto de elementos diferentes, heteróclitos, disparatados.
15 Artroscopia: Procedimento invasivo que permite examinar o interior de uma articulação utilizando um dispositivo especialmente projetado para tal, que utiliza uma fonte de luz externa e fibra óptica para transmitir as imagens produzidas (artroscópio). Através deste podem também ser realizados diferentes tratamentos cirúrgicos.
16 Esqueleto:
17 Híbrido: Em genética, diz-se do organismo formado pelo cruzamento de dois progenitores de raças, linhagens, variedades, espécies ou gêneros diferentes e que frequentemente é estéril. O hibridismo, natural ou manipulado, é comum entre as plantas, mas o exemplo mais conhecido é o burro ou mula, cruza entre o cavalo e a jumenta ou entre a égua e o jumento. Em linguística, diz-se da palavra formada por elementos tomados de línguas diferentes, como bicicleta: bi (latim), cicle (grego), eta (do italiano etta). Em sentido figurado, que ou o que é composto de elementos diferentes, heteróclitos, disparatados.
18 Condrócitos: Células polimórficas que formam a cartilagem.
19 Cicatrizes: Formação de um novo tecido durante o processo de cicatrização de um ferimento.
20 Artralgia: Dor em uma articulação.
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