{"id":119643,"date":"2020-01-08T13:00:28","date_gmt":"2020-01-08T16:00:28","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=119643"},"modified":"2020-01-07T18:48:13","modified_gmt":"2020-01-07T21:48:13","slug":"grupo-desenvolve-biotinta-para-impressao-3d-de-tecido-nervoso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/grupo-desenvolve-biotinta-para-impressao-3d-de-tecido-nervoso\/","title":{"rendered":"Grupo desenvolve biotinta para impress\u00e3o 3D de tecido nervoso"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Um grupo de pesquisadores da Universidade Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp) trabalha no desenvolvimento de uma biotinta capaz de produzir tecidos neurais em tr\u00eas dimens\u00f5es (3D) que simulem o c\u00e9rebro humano e permitam o estudo mais preciso de doen\u00e7as neurodegenerativas, como Parkinson e Alzheimer.<\/p>\n

A ideia \u00e9 reproduzir o funcionamento do sistema nervoso central de forma mais fiel do que a adotada nos estudos atuais, feitos em placas de cultura \u2013 com apenas um tipo de c\u00e9lula e em formato bidimensional (2D) \u2013 ou em camundongos, que, apesar da proximidade do genoma com o dos seres humanos, n\u00e3o possuem c\u00e9rebros t\u00e3o complexos.<\/p>\n

A biotinta ser\u00e1 usada em uma bioimpressora 3D, que imprime diversas camadas at\u00e9 formar uma estrutura semelhante a um tecido ou \u00f3rg\u00e3o. Essa tecnologia tem sido testada por diversos grupos de pesquisa no mundo. No futuro, espera-se que possam ser usados em transplantes.<\/p>\n

Por enquanto, esses \u00f3rg\u00e3os em miniatura podem ser usados como modelos experimentais para testar f\u00e1rmacos e estudar mecanismos relacionados ao desenvolvimento de doen\u00e7as. Dentre os testes j\u00e1 realizados por grupos do Brasil e do exterior, a bioimpress\u00e3o de c\u00e9lulas do c\u00e9rebro se mostra a mais dif\u00edcil, dada a complexidade do sistema nervoso central, composto de diferentes c\u00e9lulas que interagem entre si, de forma ainda pouco conhecida.<\/p>\n

\u201cA ideia desse estudo \u00e9 ter um modelo tridimensional, mais complexo e mais pr\u00f3ximo de um modelo\u00a0in vivo<\/em>, no qual possamos estudar mecanismos celulares de doen\u00e7as neurodegenerativas\u201d, disse\u00a0Bruna Alice Gomes de Melo<\/strong><\/a>, que realiza est\u00e1gio de p\u00f3s-doutorado na Escola Paulista de Medicina (EPM) da Unifesp com\u00a0bolsa da FAPESP<\/strong><\/a>.<\/p>\n

O trabalho foi apresentado durante o 34\u00ba Encontro Anual da Federa\u00e7\u00e3o de Sociedades de Biologia Experimental (FeSBE), ocorrido em Campos do Jord\u00e3o em setembro de 2019, e \u00e9 parte de um projeto apoiado pela FAPESP por meio de um\u00a0Projeto Tem\u00e1tico<\/strong><\/a>, que acaba de ser aprovado.<\/p>\n

\u201cA bioimpress\u00e3o est\u00e1 em uma fase bastante inicial no mundo todo. Dentro do que est\u00e1 sendo feito, o que mais se encontra \u00e9 a bioimpress\u00e3o de cartilagem e osso, dois tecidos com estrutura mais simples e, portanto, mais f\u00e1ceis de se trabalhar. Com tecido neural, muito pouco foi alcan\u00e7ado at\u00e9 o momento\u201d, disse\u00a0Marim\u00e9lia Porcionatto<\/strong><\/a>, professora da EPM-Unifesp e supervisora da pesquisa.<\/p>\n

As pesquisadoras explicam que a bioimpress\u00e3o de tecidos neurais \u00e9 diferente do modelo de organoides, feito pelo grupo do pesquisador Stevens Rehens, do Instituto D\u2019Or de Pesquisa e Ensino, no Rio de Janeiro, por exemplo.<\/p>\n

Apesar de tamb\u00e9m ser tridimensional, o organoide \u00e9 gerado por meio de uma auto-organiza\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas com pluripot\u00eancia induzida (iPSC, do ingl\u00eas). Por isso, o organoide tem tamanho limitado, pois as c\u00e9lulas que est\u00e3o no centro come\u00e7am a morrer por uma defici\u00eancia na troca de gases e no aporte de nutrientes.<\/p>\n

\u201cNa bioimpress\u00e3o 3D, por ser feita em camadas e com um material poroso, ocorre maior troca de gases e entrada de nutrientes para as c\u00e9lulas. Al\u00e9m disso, podemos trabalhar para fazer a vasculariza\u00e7\u00e3o desse tecido, tornando poss\u00edvel que ele viva por mais tempo\u201d, disse Porcionatto.<\/p>\n

Vasculariza\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Nos primeiros testes realizados pelo grupo da Unifesp, foram utilizadas diferentes propor\u00e7\u00f5es de gelatina (feita de col\u00e1geno, presente nos \u00f3rg\u00e3os humanos) e alginato, subst\u00e2ncia \u00e0 base de algas conhecida por ser biocompat\u00edvel. Ambos possuem a vantagem de serem pastosos o suficiente para passarem pela agulha da impressora 3D e se solidificarem pouco depois de depositados em uma superf\u00edcie.<\/p>\n

Enquanto o col\u00e1geno d\u00e1 firmeza para a pe\u00e7a bioimpressa, o alginato \u00e9 poroso, permitindo a prolifera\u00e7\u00e3o das c\u00e9lulas, essencial para se obter algo pr\u00f3ximo do tecido real. Nos ensaios realizados, a propor\u00e7\u00e3o de 5% de gelatina se mostrou a mais promissora.<\/p>\n

A ideia das pesquisadoras \u00e9 imprimir a mistura em diferentes camadas. Cada uma teria diferentes c\u00e9lulas, a princ\u00edpio, astr\u00f3citos, neuroblastos e c\u00e9lulas endoteliais. Os astr\u00f3citos s\u00e3o as c\u00e9lulas mais abundantes e de maior dimens\u00e3o do sistema nervoso central. Os neuroblastos, por sua vez, s\u00e3o c\u00e9lulas precursoras dos neur\u00f4nios.<\/p>\n

As c\u00e9lulas endoteliais s\u00e3o as que formam os vasos sangu\u00edneos. Impressas em formato tubular, elas simulam a presen\u00e7a dos vasos. Atualmente, a vasculariza\u00e7\u00e3o \u00e9 um dos maiores empecilhos para a bioimpress\u00e3o de \u00f3rg\u00e3os, pois, sem sangue circulando e levando oxig\u00eanio e nutrientes, o \u00f3rg\u00e3o n\u00e3o tem como funcionar.<\/p>\n

\u201cNa bioimpress\u00e3o, o que \u00e9 mais dif\u00edcil de se fazer hoje \u00e9 a vasculariza\u00e7\u00e3o e a inerva\u00e7\u00e3o. O que se faz atualmente \u00e9 uma estrutura parecida com um vaso. Vamos tentar mimetizar a chamada barreira hematoencef\u00e1lica, que faz a separa\u00e7\u00e3o entre o sangue e o tecido nervoso\u201d, disse Melo.<\/p>\n

Para isso, as pesquisadoras usar\u00e3o tamb\u00e9m t\u00e9cnicas de microflu\u00eddica, que permitem a passagem de pequenos volumes de l\u00edquido no tecido bioimpresso.<\/p>\n

Origem<\/strong><\/p>\n

Ainda assim, o tecido nervoso \u00e9 bem mais complexo do que uma gelatina com neur\u00f4nios, astr\u00f3citos e algum l\u00edquido circulando entre eles. Mesmo que os pr\u00f3ximos passos da pesquisa incluam usar outras c\u00e9lulas cerebrais na biotinta, \u00e9 preciso entender a intera\u00e7\u00e3o entre elas e como se formam para que se possa reproduzir o funcionamento cerebral.<\/p>\n

Por isso, o grupo pretende mimetizar os chamados nichos neurog\u00eanicos, onde s\u00e3o formadas as c\u00e9lulas-tronco neurais, que d\u00e3o origem \u00e0s outras c\u00e9lulas do sistema nervoso central. No c\u00e9rebro, os nichos neurog\u00eanicos est\u00e3o em partes como o hipocampo e a zona subventricular. A ideia das pesquisadoras \u00e9 biomprimir as chamadas c\u00e9lulas-tronco neuroepiteliais, as mais primordiais das c\u00e9lulas-tronco neurais, e observar como elas formam as outras c\u00e9lulas.<\/p>\n

Para que haja essa forma\u00e7\u00e3o, ser\u00e3o adicionados na biotinta diferentes fatores morfog\u00eanicos \u2013 como s\u00e3o chamadas as prote\u00ednas e os pept\u00eddeos conhecidos por dar identidade \u00e0s c\u00e9lulas.<\/p>\n

\u201cExistem v\u00e1rios fatores atuando ao mesmo tempo. Dependendo de onde uma c\u00e9lula esteja, ela recebe maior ou menor quantidade de um determinado fator. Se adicionarmos diferentes concentra\u00e7\u00f5es dessas prote\u00ednas e pept\u00eddeos, poderemos entender como as c\u00e9lulas se diferenciam\u201d, disse Porcionatto.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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