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Os hidrogéis sintéticos demonstraram fornecer um andaime eficaz para o crescimento do tecido neuronal em áreas de dano cerebral, fornecendo uma possível abordagem para a reconstrução do tecido cerebral.
Embora o crescimento do cérebro possa parecer algo saído de um filme de ficção científica, uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da Universidade de Hokkaido deu um passo nessa direção. Eles usaram materiais de hidrogel, em combinação com células-tronco neurais, para cultivar um novo tecido cerebral. Isso é importante porque, quando o tecido do nosso cérebro é danificado, o tecido neuronal não tem a mesma capacidade regenerativa que outras partes do nosso corpo, como a pele.
O primeiro passo para os pesquisadores foi desenvolver um material de hidrogel no qual as células-tronco neurais pudessem sobreviver. Eles descobriram que um gel neutro feito com partes iguais de monômeros carregados positivamente e negativamente resultou na melhor adesão celular. Os pesquisadores então ajustaram as proporções das moléculas de reticulação para obter uma rigidez semelhante à do tecido cerebral; poros foram então criados no gel em que as células poderiam ser cultivadas.
“Quando vi a estrutura 3D dos hidrogéis porosos que meu colega Tomáš mostrou em uma reunião, pensei que eles poderiam ser utilizados em tratamentos regenerativos como um andaime para o crescimento de células nervosas”, lembrou o principal autor Satoshi Tanikawa.
Depois que os géis foram otimizados, eles foram embebidos em um soro de fator de crescimento para estimular o crescimento dos vasos sanguíneos e, em seguida, implantados em áreas danificadas do cérebro em um modelo de camundongo. Após três semanas, os pesquisadores descobriram que as células imunológicas e as células neuronais do tecido cerebral hospedeiro circundante haviam entrado no hidrogel e os vasos sanguíneos haviam crescido.
Nesse ponto, os pesquisadores injetaram células-tronco neurais no hidrogel. Após 40 dias, a taxa de sobrevivência das células-tronco foi alta e algumas se diferenciaram em novas células astrócitos ou células neuronais. Observou-se que as células hospedeiras se infiltraram no hidrogel, enquanto algumas novas células neuronais do hidrogel migraram para o tecido cerebral circundante, mostrando algum grau de integração entre o hidrogel e o tecido cerebral hospedeiro.
A natureza gradual do processo foi fundamental, pois implantar o hidrogel e transplantar as células-tronco neurais ao mesmo tempo não teve sucesso. Este estudo marca um passo importante para o desenvolvimento de terapias envolvendo a regeneração do tecido cerebral; os próximos passos envolvem estudar o tempo ideal de transplante e o efeito da resposta inflamatória nas células transplantadas.
“As condições que afetam os vasos sanguíneos no cérebro, como infarto cerebral, são uma doença importante”, comentou Tanikawa. “Eles não apenas têm uma alta taxa de mortalidade, mas aqueles que sobrevivem lutam com graves sequelas. Acho que esta pesquisa se tornará a base para tratamentos médicos que podem ajudar esses pacientes”.
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