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Aug 22, 2023

Cientistas regeneram células da retina em laboratório usando nanotecnologia: ScienceAlert

Nos esforços para combater a principal causa da cegueira nos países desenvolvidos, os investigadores recrutaram a nanotecnologia para ajudar a regenerar as células da retina. A degeneração macular é uma forma de visão central

Nos esforços para combater a principal causa da cegueira nos países desenvolvidos, os investigadores recrutaram a nanotecnologia para ajudar a regenerar as células da retina.

A degeneração macular é uma forma de perda central da visão, que tem enormes consequências sociais, de mobilidade e mentais. Afeta centenas de milhões de pessoas em todo o mundo e sua prevalência está aumentando.

A degeneração é consequência de células pigmentares da retina danificadas. Nossos corpos são incapazes de crescer e substituir essas células quando elas começam a morrer, então os cientistas têm explorado métodos alternativos para substituí-las e à membrana dentro da qual elas se encontram.

“No passado, os cientistas cultivavam células em uma superfície plana, o que não é biologicamente relevante”, explica Barbara Pierscionek, bioquímica da Universidade Anglia Ruskin.

"Usando essas novas técnicas, a linhagem celular demonstrou prosperar no ambiente 3D fornecido pelos andaimes."

A cientista biomédica da Nottingham Trent University, Biola Egbowon, e colegas fabricaram essas estruturas 3D com nanofibras poliméricas e as revestiram com um esteróide para reduzir a inflamação.

Usando uma técnica chamada eletrofiação, que produz fibras de largura nanométrica esguichando um polímero fundido através de um campo de alta voltagem, a equipe conseguiu manter a estrutura suficientemente fina.

O polímero de poliacrilonitrila usado proporcionou resistência mecânica, e o polímero Jeffamine atrai água, permitindo essencialmente que a estrutura sintética atue como uma membrana.

A capacidade de atrair água do material é o que ajuda as células a se ligarem à estrutura e também estimula o seu crescimento, mas quando o efeito é muito forte, também foi associado à morte celular em pesquisas anteriores.

A nova formulação da equipe parece estar correta, já que o sistema aumentou o crescimento e a longevidade das células retinais do laboratório e as manteve viáveis ​​por pelo menos 150 dias.

“Esta pesquisa demonstrou, pela primeira vez, que estruturas de nanofibras tratadas com substâncias antiinflamatórias como o acetonido de fluocinolona podem aumentar o crescimento, a diferenciação e a funcionalidade das células epiteliais pigmentares da retina”, diz Pierscionek.

Tentativas anteriores usaram colágeno e celulose para criar uma estrutura semelhante, mas Egbowon e sua equipe acreditam que sua opção sintética será mais fácil de tornar compatível com nosso sistema imunológico e mais simples de modificar.

O novo estudo demonstrou que este método pode manter saudável a única camada necessária de células da retina, produzindo biomarcadores que indicam que estão funcionando de forma mais natural do que foi encontrado quando crescem em outros meios.

No entanto, ainda não sabemos muito sobre quão viável será esta abordagem para o tratamento de pacientes humanos com degeneração macular.

"Embora isto possa indicar o potencial de tais suportes celularizados na medicina regenerativa, não aborda a questão da biocompatibilidade com o tecido humano", advertem Egbowon e colegas no seu artigo, já que existe uma enorme diferença entre o crescimento de células numa placa de Petri e ter um substituto de tecido funcional dentro de um corpo.

Outras pesquisas nesta área já estão investigando se as células cultivadas em laboratório podem ser reconectadas a outros tipos de células da retina para formar unidades funcionais de tecido. Outra tática envolve a ativação de células já existentes nos tecidos do olho humano que regeneram células da retina em outros animais.

Os próximos passos da equipa serão investigar a orientação das células, o que é importante para garantir que conseguem manter um bom fornecimento de sangue, antes de poderem ser consideradas para testes dentro de um sistema vivo.

Esta pesquisa foi publicada em Materiais e Design.