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| Imagem que mostra reprogramação de neurônios humanos cultivados em 3D SCAFFOLDS (Andaimes) (dentro da linha tracejada branca) e depois transplantados para tecido cerebral (vermelho) estendidos (linhas amarelas) e integrados. CREDIT: NEAL K. BENNETT, MOGHE LABORATORY, RUTGERS BIOMEDICAL ENGINEERING |
A tecnologia - uma importante inovação - envolve a conversão de células-tronco derivadas de tecido adulto em neurônios humanos 3-D "scaffolds" (ou “andaimes”), ou pequenas ilhas, de fibras, disse Prabhas V. Moghe, um distinto professor nos departamentos de Engenharia Biomédica e Química e Engenharia bioquímica da Universidade Rutgers.
Os "scaffolds" (“as estruturas 3D” ou “andaimes”), carregadas com os neurônios saudáveis, benéficos que podem substituir células doentes, foram injetados em cérebros de camundongos.
"Se você pode transplantar células de uma forma que imita como essas células já estão configuradas no cérebro, então você está um passo mais perto de conseguir com que o cérebro se comunique com as células que você está agora transplantando", disse Moghe, diretor de pesquisa para a Escola de Engenharia / Ciências da Saúde Parcerias em Rutgers. "Neste trabalho, nós fizemos isso, fornecendo pistas para os neurônios inserirem-se rapidamente na rede em 3-D."
Em seu estudo multidisciplinar, publicado online na revista Nature Communications, uma dúzia de cientistas de várias equipes da Rutgers e Stanford discutem as estruturas em 3-D e seus benefícios potencialmente generalizados.
Neurônios, ou células nervosas, são fundamentais para a saúde humana e para o seu funcionamento. O cérebro humano tem cerca de 100 bilhões de neurônios, que servem como mensageiros que transmitem sinais a partir do corpo para o cérebro e vice-versa.
Moghe disse que uma estrutura 3-D, desenvolvida pelos cientistas, consiste em pequenas fibras de polímero. Centenas de neurônios levam as fibras a ramificarem-se, enviando os seus sinais. Estruturas 3-D tem cerca de 100 micrómetros de largura - aproximadamente a espessura de um cabelo humano.
"Tomamos um monte destas ilhas e depois as injetamos no cérebro do rato", disse ele. "Esses neurônios que são transplantadas para o cérebro realmente sobrevivem milagrosamente muito bem. Na verdade, eles sobreviveram muito melhor do que o padrão ouro no campo."
Com efeito, os resultados de tecnologia Andaime tem um aumento de 100 vezes na sobrevivência celular sobre outros métodos, disse Moghe.
E que podem eventualmente ajudar as pessoas que sofrem de doença de Parkinson, esclerose múltipla, esclerose lateral amiotrófica (ALS), ou doença de Lou Gehrig, doença de Alzheimer, da espinal medula e lesão cerebral traumática, e concussões, disse.
Estas doenças e condições, muitas vezes surgem a partir da perda de células do cérebro. A doença de Parkinson, por exemplo, é causada pela perda de células cerebrais que produzem dopamina, um neurotransmissor-chave. a perda de células do cérebro pode levar a tremores nas mãos, braços, pernas, mandíbula e da face; rigidez, ou rigidez dos membros e tronco; lentidão de movimentos; e prejuízo ao equilíbrio e à coordenação, de acordo com o National Institutes of Health.
O próximo passo seria para melhorar ainda mais os biomateriais do andaime, permitindo que os cientistas aumentem o número de neurônios implantados no cérebro. "Quanto mais neurônios podemos transplantar, mais benefícios terapêuticos você pode trazer para a doença", disse Moghe. "Queremos tentar encher tantos neurônios quanto possível no mínimo e pouco espaço que pudermos."
A ideia é "criar um circuito muito denso de neurônios que não seja apenas altamente funcional, mas também mais bem controlado", disse ele, acrescentando que os testes de camundongos com doença de Parkinson estão em andamento para ver se eles melhoram ou se recuperam da doença.
Eventualmente, com a continuação dos progressos, os pesquisadores poderão realizar estudos em pessoas. Moghe estimou que seriam necessários 10 a 20 anos para testar a tecnologia em seres humanos.
Desenvolver a tecnologia de andaime e reprogramação das células-tronco nos andaimes foi um "trabalho em equipe muito difícil", disse ele. "Levou muitos anos para chegar aqui, e houve uma grande quantidade de suor e trabalho." Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Eurekalert.
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