Células-tronco
Pesquisadores da Universidade de Illinois em Chicago conseguiram transformar células-tronco adultas em osso e cartilagem, formando a estrutura esférica de uma articulação encontrada na mandíbula humana, com sua forma e composição de tecidos característicos.
Testado até agora apenas em animais, o procedimento de engenharia de tecidos usado para criar um côndilo articular na forma humana poderá ser usado um dia para regenerar a estrutura esférica de articulações da mandíbula, joelho e quadril que tenham sido danificadas por lesões ou doenças como artrite.
"Esta é a primeira vez que um côndilo articular de forma humana com tecidos semelhantes a cartilagem e osso foi cultivado a partir de uma única população de células-tronco adultas", disse Jeremy Mao, diretor do laboratório de engenharia de tecidos da UIC e professor-associado de bioengenharia e ortodontia.
"Nossa meta final é criar um côndilo que seja biologicamente viável - uma estrutura de tecido vivo que se integre ao osso existente e funcione como uma articulação natural."
Para criar o côndilo articular, Mao e Adel Alhadlaq, um estudante de doutorado em anatomia e biologia celular, usaram células-tronco mesenquimais adultas retiradas da medula óssea de ratos. A medula óssea é o tecido interno e esponjoso de ossos longos como o fêmur e a tíbia, os ossos da perna.
Sob certas condições, as células-tronco mesenquimais, presentes em diversos tecidos adultos, tem o potencial de se diferenciar em virtualmente qualquer tipo de tecido conectivo - incluindo tendões, músculo esqueletal, dentes, cartilagem e osso.
Usando substâncias químicas e fatores de crescimento, os cientistas induziram as células-tronco adultas a se desenvolver em células capazes de produzir cartilagem e osso.
As células foram então estratificadas em duas camadas integradas, envolvidas por um material biocompatível semelhante a um gel, e moldadas em um côndilo articular usando um molde feito da articulação têmporo-mandibular, ou osso da mandíbula, de um cadáver humano.
Após várias semanas, Mao e seus colegas descobriram que as estruturas feitas por engenharia de tecidos retiveram a forma moldada do côndilo mandibular humano, com tecido semelhante ao osso por baixo de uma camada de tecido semelhante a cartilagem - uma disposição semelhante à de um côndilo articular natural.
Além disso, diversos testes confirmaram que os tecidos recém-criados eram de fato osso e cartilagem, contendo seus componentes microscópicos característicos: no osso, uma matriz de colágeno com depósitos de sais de cálcio, e na cartilagem, colágeno e grandes quantidades de substâncias chamadas proteoglicanos ou glicoproteínas.
Mao salientou que há necessidade de muito trabalho adicional antes que os côndilos feitos por engenharia de tecidos estejam prontos para uso terapêutico em pacientes que sofrem de artrite óssea, artrite reumatóide, lesões ou anomalias congênitas.
No entanto, ele acredita que com novos aperfeiçoamentos o procedimento poderá um dia ser adotado para a substituição total de quadril e joelho. "Nossas descobertas representam uma prova de conceito para novos desenvolvimentos de côndilos feitos por engenharia de tecidos", disse Mao.
Referência:. Universidade de Illinois em Chicago
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