Pesquisadores da University of Waterloo desenvolveram um gel rico em água projetado para oferecer suporte temporário enquanto tecidos moles danificados se recuperam. O material, um hidrogel inspirado na capacidade dos pepinos-do-mar de alterar a rigidez de seus corpos, foi testado em ratos com tendões lesionados e esteve associado a uma cicatrização melhor do que a reparação feita apenas com pontos.
O trabalho aponta para uma possível nova abordagem para lesões nas quais o tecido em recuperação precisa de suporte, mas um implante permanente pode não ser desejável. O gel se degrada gradualmente e é absorvido pelo organismo, em vez de permanecer indefinidamente. O artigo que descreve o trabalho, intitulado “Bioinspired Hydrogels with Broadly Programmable Mechanics for Soft-Tissue Interfaces”, foi publicado em Advanced Functional Materials.
Um suporte projetado para diferentes tecidos
Hidrogéis são materiais com alto teor de água. Neste caso, o material foi concebido para atuar como uma estrutura temporária ao redor de uma lesão, apoiando o crescimento de novos tecidos enquanto ele próprio se degrada. A equipe de Waterloo afirma que seu design pode ser ajustado para tornar o gel mais macio ou mais rígido, uma propriedade útil porque os tecidos do corpo não têm as mesmas exigências mecânicas.
Um material usado próximo ao cérebro, por exemplo, precisaria se comportar de maneira diferente de um colocado ao redor de um tendão. O líder do projeto, Dr. Yimin Wu, professor de engenharia mecânica em Waterloo, descreveu essa distinção como central para o trabalho: um único suporte não é necessariamente adequado para todos os reparos de tecidos moles. A mecânica programável do hidrogel pretende permitir que os pesquisadores adaptem o suporte ao local da lesão, em vez de tratar os tecidos moles como uma categoria uniforme.
A inspiração biológica vem dos pepinos-do-mar, animais conhecidos por mudar a rigidez de seus corpos. Os pesquisadores adaptaram esse conceito amplo a um material sintético, úmido e flexível para interfaces de tecidos moles. O resultado não é apresentado como um tratamento pronto para pessoas, mas como uma plataforma que poderia ser desenvolvida para tendões e outros tecidos moles.
Resultados pré-clínicos em tendões
Após quase quatro anos de pesquisa, uma equipe internacional avaliou o gel em um estudo pré-clínico com ratos. Segundo os pesquisadores, ratos com tendões lesionados que receberam o hidrogel apresentaram melhor cicatrização do que os animais cujos tendões foram reparados apenas com pontos.
A equipe informou que o gel apoiou o crescimento de novos tecidos mais organizados à medida que a cicatrização avançava. Também observou melhorias nos tendões reparados em comparação com o grupo tratado somente com pontos. Essas descobertas são animadoras porque o reparo de um tendão depende de mais do que simplesmente reconectar o tecido: a área reparada precisa recuperar uma estrutura funcional enquanto enfrenta estresse mecânico repetido.
O gel se degradou ao longo de cerca de oito semanas no estudo relatado. Esse desaparecimento programado é uma parte importante do design. O objetivo é que o suporte auxilie durante o período de cicatrização e depois seja absorvido, reduzindo a possibilidade de deixar material permanente no local do reparo.
Promissor, mas ainda há um caminho considerável
Os resultados permanecem pré-clínicos. Resultados em ratos não estabelecem que um material será seguro ou eficaz em pessoas, e o estudo não constitui evidência de um tratamento clínico. Serão necessários mais estudos para determinar como o material se comporta em modelos adicionais, com que confiabilidade suas propriedades mecânicas podem ser ajustadas para usos específicos e se o processo de degradação e a resposta de cicatrização são adequados em humanos.
Ainda assim, o estudo destaca uma direção de design para a medicina regenerativa: materiais temporários que combinam suporte estrutural com a capacidade de se adaptar à mecânica do tecido reparado. Se essa abordagem avançar além dos experimentos iniciais com tendões, poderá oferecer aos médicos outra opção entre a sutura simples e materiais implantados mais permanentes.
Por enquanto, o feito é uma demonstração pré-clínica de um suporte biodegradável cujas propriedades podem variar e cujo uso esteve associado a uma cicatrização de tendões mais organizada no estudo animal relatado. A próxima questão é saber se a mesma combinação de suporte temporário e rigidez ajustável pode atender às exigências mais rigorosas do reparo de tecidos moles humanos.
Este artigo é baseado em uma reportagem da Phys.org. Leia o artigo original.
Originally published on phys.org
