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Patrícia de Carvalho Ribeiro1, Daniel Mendes Filho2, Rodrigo R Resende3, Ricardo Cambraia Parreira4

1 Laboratório de Imunologia e Transplante Experimental (LITEX), Departamento de Medicina, Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto – FAMERP, São José do Rio Preto, SP, Brasil

2 Laboratório de Neurofisiologia Molecular, Departamento de Fisiologia, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, FMRP – Universidade de São Paulo – USP, Ribeirão Preto, SP, Brasil

3 Laboratório Sinalização Celular e Nanobiotecnologia, Departamento de Bioquímica e Imunologia, Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG, Belo Horizonte, MG, Brasil

4 Laboratório de Neurofarmacologia e Neuroquímica, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás – UFG, Goiânia, GO, Brasil

Edição Vol. 6, N. 6, 14 de Junho de 2019

Figura 1: Fonte: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/Herzklappe.JPG/1024px-Herzklappe.JPG

Engenharia de órgãos se refere ao ramo da ciência envolvido com a associação de biologia, embriologia, anatomia, fisiologia e interações celulares com sistemas tecnológicos, como biomaterias compatíveis ou plataformas capazes de serem usadas em sistemas biológicos (1). Mas será que é possível utilizar a engenharia de órgãos para reconstruir um tecido ou um órgão inteiro?

Isso foi o que cientistas do Massachusetts General Hospital, filiado da Harvard Medical School, fizeram, publicando seu trabalho na revista Nature Medicine. Uma vez que o número de pacientes com doença renal terminal aguardando transplante é bastante expressivo e tem crescido nos últimos anos, os autores realizaram um estudo envolvendo a reconstrução de um rim em laboratório (2).

Na primeira etapa do trabalho, eles extraíram, cirurgicamente, rins de ratos e em sequência realizaram uma técnica chamada de decelularização. Tal técnica consiste na remoção das células de um órgão, por meio do uso de detergentes, “lavando” o tecido até que todas as células sejam removidas e só fique intacta a matriz extracelular, ou seja, o “esqueleto” do órgão. A matriz é responsável por dar suporte às células e ao tecido ao qual pertence.

Após a decelularização bem sucedida dos rins, os pesquisadores realizaram a próxima etapa do estudo, que foi recelularizar tais órgãos, ou seja, realocar novas células na matriz renal. Para tanto, eles transplantaram células renais de ratos neonatos e células endoteliais (um tipo celular presente nos vasos sanguíneos) nos rins decelularizados. Os órgãos foram então colocados, por até 12 dias, nos chamados bioarreatores (sistemas nos quais é possível acoplar o rim, injetar as células e manter o órgão recebendo nutrientes, dentro de uma estufa, com temperatura e quantidade de gás carbônico adequadas e controladas). Com apenas 4 dias de experimento, foi possível observar que as células se integraram na matriz, e a arquitetura encontrada no rim normal foi preservada.

A última etapa do estudo, foi então observar se tais rins recelularizados eram capazes de realizar as funções normais do órgão, incluindo produção de urina. De forma muito interessante e promissora, foi possível constatar que os novos rins eram capazes de formar uma forma de urina rudimentar. Tal composto não era totalmente similar a urina formada pelos nossos rins, porém observou-se a presença de filtração renal e a restauração de parte de sua atividade funcional.

Os resultados deste trabalho são extremamente promissores, pois no futuro podem representar uma estratégia para o aumento da oferta de rins para transplante, uma vez que um rim não apropriado para doação (devido a diversos fatores, como idade e doenças incompatíveis com a doação) pode ser decelularizado, recelularizado novamente e então transplantado ao paciente. Dessa forma, a ciência pode contribuir não somente para a melhora dos pacientes em quadro de doença renal terminal, como também poderia gerar conhecimentos e ferramentas capazes de ajudar na geração dos demais órgãos com grande demanda para transplante.

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REFERÊNCIAS

  1. Kaushik G, Leijten J, Khademhosseini A. Concise Review: Organ Engineering: Design, Technology, and Integration. . Stem Cells. 2017 Jan;35(1):51-60.
  2. Song JJ1Guyette JPGilpin SEGonzalez GVacanti JPOtt HC. Regeneration and experimental orthotopic transplantation of a bioengineered kidney. Nat Med. 2013 May;19(5):646-51.

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