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Milhões de pessoas sofrem acidente vascular cerebral (AVC) todos os anos no mundo. O do tipo isquêmico, o mais comum, ocorre quando um coágulo sanguíneo bloqueia o fluxo de sangue para uma parte do cérebro. E, em casos graves, pode destruir quantidades substanciais de tecido, deixando uma cavidade no cérebro onde antes existia tecido cerebral saudável.
De olho nessa condição, engenheiros biomédicos da Universidade Duke, dos Estados Unidos, criaram um biomaterial injetável. "Nosso objetivo é modificar o espaço lesionado para que os processos de reparo imunológico, vascular e neural possam começar a funcionar em conjunto”, disse Tatiana Segura, professora titular da Cátedra Robert Plonsey de Engenharia Biomédica da faculdade, em comunicado. A equipe envolvida no trabalho buscou criar um ambiente dentro da cavidade afetada pelo AVC que pudesse suportar vários tipos de reparo simultaneamente. Para isso, utilizou MAPS (andaimes de partículas microporosas recozidas), que consistem em micropartículas de hidrogel individuais que se auto-organizam em uma estrutura porosa.
Para avaliar se poderiam usar o sistema imunológico do corpo para orientar e fortalecer o processo de reparo, os pesquisadores se concentraram nos astrócitos, células em forma de estrela que desempenham papéis importantes no funcionamento normal do cérebro e respondem rapidamente quando ele sofre uma lesão. Segundo eles, os astrócitos comunicam-se com as células vizinhas, em parte, através da liberação de vesículas extracelulares (EVs) - elas transportam proteínas, lipídios e material genético que podem influenciar o comportamento de outras células. Os cientistas, então, coletaram EVs de astrócitos cultivados em laboratório e as testaram com diferentes moléculas de sinalização projetadas para atrair células imunológicas, estimular o reparo dos vasos sanguíneos e melhorar sua função. Essas EVs foram fixadas quimicamente às superfícies das micropartículas de hidrogel, para que os sinais permanecessem concentrados dentro da estrutura, proporcionando às células que chegassem uma melhor oportunidade de encontrá-los. "Não estamos simplesmente colocando um material no cérebro. Estamos projetando um ambiente local que possa coordenar várias partes da resposta de reparo", argumentou Segura. Papel dos neutrófilos No processo, uma combinação de sinalização se destacou. IL-4 e C1q foram particularmente eficazes em atrair células imunes potencialmente benéficas para a região lesionada. Essas células incluíam macrófagos e uma população persistente de neutrófilos. Os neutrófilos são frequentemente associados à inflamação e danos teciduais nos estágios iniciais de um AVC. De acordo com o estudo, em um estágio posterior à lesão, e quando cercados pelos sinais e ambiente adequados, eles podem, em vez disso, ajudar a promover a reparação tecidual. Os pesquisadores relataram que reduziram a população de células imunes ricas em neutrófilos e, ao fazerem isso, a formação de vasos sanguíneos diminuiu substancialmente e a estrutura sofreu menos remodelação. "Este resultado muda a forma como pensamos sobre os neutrófilos após um AVC", disse Shangjing Xin, cientista líder da pesquisa e pós-doutoranda no laboratório de Segura. "O papel deles parece depender de quando chegam, onde estão localizados e dos sinais que recebem do ambiente. Nosso estudo demonstra uma estratégia de engenharia genética promissora para recrutar e reter essas células no momento certo." Novos vasos sanguíneos e crescimento neural À medida que as células imunológicas entravam na área tratada, novos vasos sanguíneos também se formavam por toda a cavidade do AVC. Os pesquisadores encontraram mais fibras axonais tanto dentro quanto ao redor da região lesionada. Os axônios são estruturas que permitem que as células cerebrais transmitam sinais. Apesar dos resultados promissores, a abordagem ainda está em fase pré-clínica. Até o momento, o tratamento foi testado em modelos de ratos, injetando o material diretamente na área danificada do cérebro. Os animais tratados com o suporte otimizado, segundo os pesquisadores, apresentaram melhor desempenho em um teste de caminhada em grade, projetado para medir erros no posicionamento dos membros anteriores. Após oito semanas, seu desempenho não pôde ser diferenciado estatisticamente do desempenho dos ratos do grupo controle saudável. A melhora também persistiu durante o restante do estudo. Mais pesquisas serão necessárias para avaliar a segurança, entender precisamente como diferentes populações de células imunes influenciam a recuperação e determinar se o tratamento funciona em modelos maiores que se assemelham mais ao AVC em humanos. Mais Lidas
