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