Sexta-feira, 2 de maio de 2014.- As células cardíacas criadas a partir de células-tronco embrionárias humanas restauram com sucesso os músculos cardíacos danificados em macacos, de acordo com um estudo. Os resultados do experimento, que aparecem na edição digital desta quarta-feira da revista Nature, sugerem que a abordagem deve ser viável em humanos, como apontam os próprios autores.
"Antes deste estudo, não se sabia se é possível produzir um número suficiente dessas células e usá-las com sucesso para regenerar os músculos dos corações danificados em um animal grande, cujo tamanho e fisiologia do coração são semelhantes aos do coração humano", diz ele. o diretor da equipe que realizou o experimento, Charles Murry, professor de Patologia e Bioengenharia da Universidade de Washington (UW), nos Estados Unidos.
Murry, também diretor do Centro de Biologia Cardiovascular da UW, espera que essa abordagem esteja pronta para ensaios clínicos em humanos dentro de quatro anos. No estudo, esse especialista, junto com outros colegas do Instituto de Células-Tronco e Medicina Regenerativa da Universidade de Washington, induziu experimentalmente infartos do miocárdio controlados, uma forma de ataque cardíaco, em macacos anestesiados.
Os infartos foram criados com o bloqueio da artéria coronária do macaco durante 90 minutos, um modelo estabelecido para o estudo do infarto do miocárdio em primatas. Nos humanos, os infartos do miocárdio são geralmente causados por doenças das artérias coronárias, de modo que a falta de fluxo sanguíneo adequado pode danificar o músculo cardíaco e outros tecidos, privando-os de oxigênio.
Como o músculo cardíaco infartado não volta a crescer, o infarto do miocárdio torna o coração menos capaz de bombear sangue e muitas vezes leva à insuficiência cardíaca, a principal causa de morte cardiovascular. O objetivo da terapia com células-tronco é substituir o tecido danificado por novas células cardíacas e obter o coração que não funciona normalmente.
Duas semanas após os infartos experimentais do miocárdio, os cientistas de Seattle injetaram 1 bilhão de células musculares cardíacas derivadas de células-tronco embrionárias humanas, chamadas cardiomiócitos derivados de células-tronco embrionárias humanas, no músculo infartado. Essa era uma quantidade dez vezes maior desses tipos de células que os pesquisadores conseguiram gerar antes.
A terapia imunossupressora foi administrada a todos os macacos para evitar a rejeição de células humanas transplantadas. Os pesquisadores descobriram que semanas depois, as células musculares do coração derivadas de células-tronco infiltraram-se no tecido cardíaco danificado, amadureceram, se reuniram em fibras musculares e começaram a bater em sincronia com as células cardíacas de macaco e Três meses, as células pareciam ter se integrado totalmente ao músculo cardíaco do animal.
Em média, as células-tronco transplantadas regeneraram 40% do tecido cardíaco danificado, diz outro dos autores deste estudo, o Dr. Michael Laflamme, professor assistente de patologia da UW e cuja equipe foi a principal responsável pela fabricação das células musculares da coração de substituição.
"Os resultados mostram que agora podemos produzir o número de células necessárias para a terapia humana e obter nova formação muscular do coração em uma escala necessária para melhorar a função do coração humano", diz Laflamme.
Estudos de ultra-som em corações de macacos mostraram que a fração de ejeção, uma indicação da capacidade dos corações de bombear sangue, melhorou em alguns dos animais tratados, mas não em todos. Os pesquisadores também viram que as artérias e veias dos corações de macacos se tornaram o novo tecido do coração; portanto, é a primeira vez que é demonstrado que os vasos sanguíneos de um animal hospedeiro se tornam e nutrem um grande enxerto. derivado de células-tronco desse tipo.
As complicações mais preocupantes foram episódios de batimentos cardíacos irregulares ou arritmias, que ocorreram semanas após os macacos receberem injeções de células-tronco, diz Murry. No entanto, nenhum dos macacos parecia ter sintomas durante esses episódios, que desapareceram após duas ou três semanas à medida que as células-tronco amadureciam e se tornavam mais estáveis eletricamente.
No futuro, esses pesquisadores da UW trabalharão para reduzir o risco de arritmias, talvez usando células-tronco eletricamente mais maduras. Eles também tentarão demonstrar definitivamente que as células-tronco realmente fortalecem o poder de bombeamento do coração. "Essas células melhoraram a função mecânica em todas as outras espécies em que foram testadas; portanto, estávamos otimistas de que elas também o fariam nesse modelo", conclui Murry.
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"Antes deste estudo, não se sabia se é possível produzir um número suficiente dessas células e usá-las com sucesso para regenerar os músculos dos corações danificados em um animal grande, cujo tamanho e fisiologia do coração são semelhantes aos do coração humano", diz ele. o diretor da equipe que realizou o experimento, Charles Murry, professor de Patologia e Bioengenharia da Universidade de Washington (UW), nos Estados Unidos.
Murry, também diretor do Centro de Biologia Cardiovascular da UW, espera que essa abordagem esteja pronta para ensaios clínicos em humanos dentro de quatro anos. No estudo, esse especialista, junto com outros colegas do Instituto de Células-Tronco e Medicina Regenerativa da Universidade de Washington, induziu experimentalmente infartos do miocárdio controlados, uma forma de ataque cardíaco, em macacos anestesiados.
Os infartos foram criados com o bloqueio da artéria coronária do macaco durante 90 minutos, um modelo estabelecido para o estudo do infarto do miocárdio em primatas. Nos humanos, os infartos do miocárdio são geralmente causados por doenças das artérias coronárias, de modo que a falta de fluxo sanguíneo adequado pode danificar o músculo cardíaco e outros tecidos, privando-os de oxigênio.
Como o músculo cardíaco infartado não volta a crescer, o infarto do miocárdio torna o coração menos capaz de bombear sangue e muitas vezes leva à insuficiência cardíaca, a principal causa de morte cardiovascular. O objetivo da terapia com células-tronco é substituir o tecido danificado por novas células cardíacas e obter o coração que não funciona normalmente.
Duas semanas após os infartos experimentais do miocárdio, os cientistas de Seattle injetaram 1 bilhão de células musculares cardíacas derivadas de células-tronco embrionárias humanas, chamadas cardiomiócitos derivados de células-tronco embrionárias humanas, no músculo infartado. Essa era uma quantidade dez vezes maior desses tipos de células que os pesquisadores conseguiram gerar antes.
A terapia imunossupressora foi administrada a todos os macacos para evitar a rejeição de células humanas transplantadas. Os pesquisadores descobriram que semanas depois, as células musculares do coração derivadas de células-tronco infiltraram-se no tecido cardíaco danificado, amadureceram, se reuniram em fibras musculares e começaram a bater em sincronia com as células cardíacas de macaco e Três meses, as células pareciam ter se integrado totalmente ao músculo cardíaco do animal.
REGENERAÇÃO DE 40% DE TECIDO DANIFICADO
Em média, as células-tronco transplantadas regeneraram 40% do tecido cardíaco danificado, diz outro dos autores deste estudo, o Dr. Michael Laflamme, professor assistente de patologia da UW e cuja equipe foi a principal responsável pela fabricação das células musculares da coração de substituição.
"Os resultados mostram que agora podemos produzir o número de células necessárias para a terapia humana e obter nova formação muscular do coração em uma escala necessária para melhorar a função do coração humano", diz Laflamme.
Estudos de ultra-som em corações de macacos mostraram que a fração de ejeção, uma indicação da capacidade dos corações de bombear sangue, melhorou em alguns dos animais tratados, mas não em todos. Os pesquisadores também viram que as artérias e veias dos corações de macacos se tornaram o novo tecido do coração; portanto, é a primeira vez que é demonstrado que os vasos sanguíneos de um animal hospedeiro se tornam e nutrem um grande enxerto. derivado de células-tronco desse tipo.
As complicações mais preocupantes foram episódios de batimentos cardíacos irregulares ou arritmias, que ocorreram semanas após os macacos receberem injeções de células-tronco, diz Murry. No entanto, nenhum dos macacos parecia ter sintomas durante esses episódios, que desapareceram após duas ou três semanas à medida que as células-tronco amadureciam e se tornavam mais estáveis eletricamente.
No futuro, esses pesquisadores da UW trabalharão para reduzir o risco de arritmias, talvez usando células-tronco eletricamente mais maduras. Eles também tentarão demonstrar definitivamente que as células-tronco realmente fortalecem o poder de bombeamento do coração. "Essas células melhoraram a função mecânica em todas as outras espécies em que foram testadas; portanto, estávamos otimistas de que elas também o fariam nesse modelo", conclui Murry.
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