Implantes 'feitos de suas próprias células' podem acabar com dor nas costas

By | Novembro 27, 2018

A dor nas costas e no pescoço geralmente resulta de danos progressivos nos discos que separam as vértebras da coluna vertebral. Graças à nova pesquisa multidisciplinar, em breve poderemos ter uma solução melhor para esse problema: discos de bioengenharia desenvolvidos a partir das células de uma pessoa.
apontando para discos espinhais

Os pesquisadores podem criar novos discos espinhais a partir de células-tronco?

Os pesquisadores podem criar novos discos espinhais a partir de células-tronco?

A degeneração do disco intervertebral é um problema comum que afeta um grande segmento da população.

Em geral, discos intervertebrais saudáveis ​​funcionam absorvendo a tensão colocada na coluna quando movemos e ajustamos nossa postura de maneira semelhante à suspensão de um carro.

Se esses discos se desgastarem, poderá causar dor em várias áreas das costas ou do pescoço de uma pessoa.

Até agora, os tratamentos para a degeneração do disco intervertebral incluem cirurgia de fusão da coluna vertebral e substituição de discos danificados por artificiais.

No entanto, essas abordagens oferecem benefícios limitados porque não podem restaurar a função completa dos discos intervertebrais que substituem.

Agora, uma equipe de pesquisa multidisciplinar da Escola de Medicina, da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas Perelman da Universidade da Pensilvânia e da Escola de Medicina Veterinária está tentando resolver esse problema desenvolvendo discos de engenharia biológica intervertebral feitos de células-tronco de cada indivíduo.

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Las células madre son células indiferenciadas que tienen el potencial de «transformarse» en cualquier célula especializada. Es por eso que se han convertido en el foco de múltiples estudios de investigación médica, incluido el actual.

Pesquisadores da Universidade da Pensilvânia vêm trabalhando nos últimos anos da 15 em modelos de discos de bioengenharia, primeiro em estudos de laboratório, depois em estudos com animais pequenos e, mais recentemente, em estudos com animais grandes.

«Este es un paso importante: hacer crecer un disco tan grande en el laboratorio, introducirlo en el espacio del disco y luego tenerlo para comenzar a integrarse con el tejido nativo circundante. Eso es muy prometedor», dice el profesor Robert L. Mauck, co-autor principal del estudio actual.

«El estándar de atención actual no restaura realmente el disco, por lo que nuestra esperanza con este dispositivo diseñado es reemplazarlo de una manera biológica y funcional y recuperar el rango completo de movimiento», agrega.

Até agora, estudos bem sucedidos com animais

Anteriormente, los investigadores probaron los nuevos discos, llamados «estructuras de capas de ángulo tipo disco» (DAPS), en colas de rata durante 5 semanas.

En el nuevo estudio, cuyos resultados aparecen en la revista Science Translational Medicine, el equipo desarrolló los discos diseñados aún más. Luego probaron el nuevo modelo, llamado «DAPS modificado con placa de extremo» (eDAPS), en ratas nuevamente, pero esta vez hasta por 20 semanas.

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A nova estrutura do disco de bioengenharia permite que ele mantenha melhor sua forma e se integre mais facilmente ao tecido circundante.

Após vários testes (exames de ressonância magnética e várias análises mecânicas e de tecidos), os pesquisadores descobriram que, no modelo de ratos, o eDAPS restaurou efetivamente a estrutura e a função do disco original.

Esse sucesso inicial motivou a equipe de pesquisa a estudar o eDAPS em cabras e implantou o dispositivo na coluna cervical de alguns dos animais. Os cientistas optaram por trabalhar com cabras porque, como explicam, os discos espinhais cervicais das cabras têm dimensões semelhantes às dos seres humanos.

Além disso, as cabras têm uma estatura semi-vertical, o que permite que os pesquisadores aproximem seus estudos um passo das experiências em humanos.

"Uma boa razão para ser otimista"

Os testes dos pesquisadores de cabras também foram bem sucedidos. Eles observaram que o eDAPS se integrava bem ao tecido circundante e que a função mecânica dos discos coincidia, se não excedida, com a dos discos cervicais originais das cabras.

«Creo que es realmente emocionante que hayamos llegado tan lejos, desde la cola de rata hasta los implantes de tamaño humano», dice el Dr. Harvey E. Smith, coautor del estudio.

» Cuando observamos el éxito en la literatura de los dispositivos mecánicos, creo que hay una muy buena razón para ser optimistas de que podríamos alcanzar ese mismo éxito, si no superarlo con los discos diseñados».

Dr. Harvey E. Smith

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Os pesquisadores dizem que o próximo passo incluirá a realização de testes adicionais e mais extensos em cabras, o que permitirá aos cientistas entender melhor como funciona o eDAPS.

Além disso, a equipe de pesquisa planeja testar o eDAPS em modelos de degeneração do disco intervertebral humano, portanto, espera-se que esteja um passo mais perto dos ensaios clínicos.

«Existe una gran cantidad de posibilidades de implantar un dispositivo biológico hecho de sus propias células», señala el Dr. Smith, quien agrega que «el uso de un dispositivo de reemplazo de preservación de movimiento con ingeniería tisular en artroplastia de esta naturaleza no es algo que nosotros consideremos. Aún no lo han hecho en ortopedia «.

«Creo que sería un cambio de paradigma en la forma en que realmente tratamos estas enfermedades de la columna vertebral y en cómo abordamos la reconstrucción de las articulaciones evitando el movimiento», continúa.


[expand title = »referências«]

  1. Prevalência e distribuição da degeneração do disco intervertebral em toda a coluna vertebral em uma coorte populacional: o estudo da coluna vertebral de Wakayama https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1063458413010029
  2. Doença do disco intervertebral https://ghr.nlm.nih.gov/condition/intervertebral-disc-disease
  3. Função mecânica a longo prazo e integração de um disco intervertebral de engenharia de tecidos implantados http://stm.sciencemag.org/content/10/468/eaau0670

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Autor: Equipe Editorial

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