Reparo de lesões na medula espinhal ganha nova esperança com nanopartículas

O material foi projetado para ser inserido no local da lesão e servir de suporte para que os nervos cresçam novamente.
[Imagem: Aleksandra Serafin et al. - 10.1186/s40824-022-00310-5]

Lesão na medula

Cientistas criaram um novo material que representa uma esperança para o tratamento da lesão medular, que hoje deixa os pacientes para ou tetra-plégicos.

"O distúrbio debilitante resulta em paralisia abaixo do nível da lesão. Como atualmente não há tratamento amplamente disponível, a pesquisa contínua nesse campo é crucial para encontrar um tratamento que melhore a qualidade de vida do paciente, com o campo de pesquisa voltado para a engenharia de tecidos para novas estratégias de tratamento," contou o professor Maurice Collins, da Universidade Limerick (Irlanda).

O novo biomaterial híbrido, produzido na forma de nanopartículas, juntamente com as técnicas já desenvolvidas no campo da engenharia de tecidos, permitiram promover o reparo e a regeneração após lesões na medula espinhal em animais de laboratório.

"O campo da engenharia de tecidos visa resolver o problema global de escassez de órgãos e tecidos doados, no qual emergiu uma nova tendência na forma de biomateriais [eletricamente] condutores. As células do corpo são afetadas pela estimulação elétrica, especialmente as células de natureza condutora como células cardíacas ou nervosas," explicou o professor Collins.

Os animais de laboratório apresentaram excelente recuperação da lesão.
[Imagem: Aleksandra Serafin et al. - 10.1186/s40824-022-00310-5]

Biomaterial condutor biocompatível

A base do novo material é o famoso polímero PEDOT:PSS, empregado em inúmeras pesquisas na área de saúde. Contudo, quando ele é implantado no corpo ele apresenta baixa biocompatibilidade, o que significa que ele pode gerar respostas imunológicas ou até mesmo ser tóxico.

Agora a equipe conseguiu desenvolver o componente PEDOT na forma de nanopartículas, que podem ser modificadas à vontade para alcançar a resposta celular desejada e aumentar a variabilidade de quais componentes de hidrogel podem ser incorporados. Isso dispensa o uso do componente PSS, que até agora era utilizado para tornar o material solúvel em água.

O biomaterial é chamado de híbrido porque contém ainda gelatina e o ácido hialurônico, que tem atividade imunomodulatória. O resultado é um aglomerado de nanopartículas biocompatíveis e eletricamente condutoras, que funcionam como suporte - ou andaime - para que as células da medula espinhal cresçam, restabelecendo o contato entre as extremidades lesionadas.

Testes em células cultivadas em laboratório e em lesões em ratos apresentaram excelente fixação e crescimento de células-tronco nos andaimes, disse a equipe.

"Os experimentos mostraram que o limiar de excitabilidade dos neurônios motores na extremidade distal de uma lesão na medula espinhal tende a ser maior. Um projeto futuro melhorará ainda mais o projeto do andaime e criará gradientes de condutividade no andaime, com a condutividade aumentando em direção à extremidade distal da lesão, para estimular ainda mais a regeneração dos neurônios," contou a pesquisadora Aleksandra Serafin, responsável pelo desenvolvimento do novo biomaterial.