Pesquisadores desenvolvem tecnologia de reparo do coração que simula fixador adesivo de tecidos

Recuperar um coração que sofreu infarto é um trabalho difícil, já que a complicação, caracterizada pela diminuição ou pela interrupção súbita do transporte sanguíneo, compromete o funcionamento do músculo cardíaco, responsável por bombear o sangue pelo corpo. Para resolver esse problema, pesquisadores do Canadá desenvolveram um material biodegradável que simula o tecido do órgão vital. A nova tecnologia, detalhada na revista Science Advances, poderá auxiliar no tratamento da principal causa de morte no mundo, segundo a Organização Mundial da Saúde.

Os autores do trabalho buscaram desenvolver uma solução que imitasse o tecido cardíaco sem a necessidade de uma cola, alternativa até então não atingida. “Em engenharias voltadas para a criação desse tecido, há uma limitação de design, com grande parte de projetos desenvolvidos com uma camada única. Com isso em mente, a nossa tecnologia de velcro, inspirada nesse tipo de tecido, pode permitir o empilhamento das estruturas sem o uso de um adesivo”, justificou ao Correio Boyang Zhang, coautor do estudo e pesquisador da Universidade de Toronto.

O material é chamado de Pomac e funciona como uma plataforma para as células. Em cima dele, são colocadas estruturas que compõem o tecido cardíaco, como cardiomiócitos, fibroblastos e células endoteliais. Elas se desenvolvem e ficam unidas, formando um grande tecido colado pelo polímero (veja infográfico). A forma de junção das estruturas é o grande diferencial do trabalho, reforça Zhang. “A vantagem principal dessa tecnologia está na facilidade de uso. Tecidos multicamadas podem ser construídos por encaixe à pressão, utilizando camadas individuais que podem ser rapidamente formadas enquanto se mantém a integridade deles. Essa técnica é algo que acreditamos ser única no campo.”

Nos testes iniciais, os cientistas também observaram que o novo material é capaz de se contrair em resposta à simulação de um campo elétrico, o que indica que ele pode ser estimulado utilizando uma corrente eléctrica, fazendo, assim, com que o polímero flexível reproduza os movimentos do tecido cardíaco. “Assim que você os une, ao aplicar a estimulação do campo elétrico, vemos que eles se movem em sincronia”, explicou, em comunicado, Milica Radisic, líder do projeto e professora da Universidade de Toronto. Como é biodegradável, o polímero, com o tempo, se desintegraria sem causar problemas ao organismo em que foi implantado.

Sistema complexo
Mauro Paes Leme, cirurgião cardíaco e professor da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), conta que a reprodução de tecidos cardíacos tem sido o objetivo de muitos pesquisadores desde a descoberta das células-tronco. “Quando esse advento surgiu, muitos trabalhos tentaram utilizá-las de uma forma que pudessem ser injetadas diretamente no coração, com a esperança de estimular o músculo cardíaco para ele se recuperar”, conta. A dificuldade nesse processo, porém, está no fato de a área infartada sofrer uma necrose. “Em vez de virarem cardíacas, as células-tronco se transformaram em fibroblastos, que surgem para a cicatrização do coração”, explica o especialista.

Leme destaca que o tecido cardíaco é muito complexo e precisa da interação de diversas células para funcionar corretamente. “Para recriá-lo, precisamos de cardiomiócitos, fibroblastos e células endoteliais, que o formam, interagindo. O que os pesquisadores canadenses fizeram foi isso. Juntaram, como se fosse um biscoito recheado, cada tipo dessas estruturas por meio de um sistema biodegradável com o objetivo de imitar o coração da forma mais idêntica ao original. Isso parece ser a melhor estratégia”, avalia.

O cirurgião cardíaco destaca que, caso o projeto canadense possa ser aplicado em humanos — os testes se limitaram a camundongos —, seria de grande ajuda para o tratamento de uma complicação que tem crescido bastante no mundo. A aplicação clínica, porém, estima Leme, demanda pelo menos mais uns 15 anos de estudo. “Seria de grande valia, já que as doenças cardiovasculares são as que mais matam no mundo. Em 2000, foram feitas cerca de 600 mil cirurgias (onde) de ponte de safena, e muitos especialistas já especulam que a insuficiência cardíaca deve ser, na próxima década, uma das doenças mais importantes do planeta. Um sistema ajudaria a salvar milhares de vidas”, acredita.

O próximo passo dos autores da instituição canadense é analisar como o material funciona em outros animais. Apesar de dar foco ao problema cardíaco, uma vantagem futura do sistema de camadas é que ele pode ser aplicado em outros tipos de órgãos, como o pulmão e o fígado. “Usamos três tipos e células nesse trabalho: cardiomiócitos, fibroblastos e células endoteliais, mas, conceitualmente, não há realmente nenhuma limitação”, garante Radisic.

Em evolução
Há dois anos, o mesmo grupo de cientistas desenvolveu uma plataforma, chamada Biowire, formada por apenas uma única fibra do músculo cardíaco. O trabalho atual é consequência da expansão dessa tecnologia, com foco na facilidade de montagem dos tecidos em multicamadas. “Essas descobertas trabalham juntas com o objetivo de reconstruir o músculo do coração depois que ele é afetado, no pós-infarto. Nossa tecnologia funciona especificamente para o tratamento do infarto do miocárdio”, explica Boyang Zhang.