October 17, 2016 - Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Índia, Bombaim (IIT B) deram um primeiro passo bem sucedido na regeneração de neurônios em um modelo de rato com Parkinson usando células-tronco mesenquimais (MSCs) encapsulados em um hidrogel amilóide. Os hidrogéis que fornecem suporte para as células estaminais a desenvolverem-se em neurônios quando implantados no cérebro são desenvolvidos a partir de uma classe especial de proteínas chamadas amilóides. Os resultados foram publicados na revista NPG Ásia Materials.
O hidrogel habilitado a entrega e enxerta células-tronco mesenquimais em duas regiões no cérebro dos ratos - substância negra e estriado - onde as células foram injetadas. "Não temos prova direta de que as células-tronco mesenquimais se tornaram neurônios. Mas as células-tronco transplantadas no local da substantia nigra foram se diferenciar em células do tipo neuronais", diz Subhadeep Das a partir do IITB-Monash Research Academy, IIT de Bombaim e primeiro autor do artigo.
"Queríamos primeiro saber se as células estavam sobrevivendo e foram contidas no local. Assim, o o tempo era curto, e nós sacrificamos os animais no final do sétimo dia após o transplante ", diz ele. "Mais estudos por períodos prolongados dirão se as células-tronco mesenquimais se tornam neurônios maduros."
No caso da doença de Parkinson, os neurônios com base na região da dopamina na substantia nigra do cérebro é liberada no corpo estriado. Uma vez que a ligação entre as duas regiões é perdida no caso da doença de Parkinson, os pesquisadores implantaram células estaminais em ambos os locais.
Mas antes de transplantar as células estaminais encapsuladas no hidrogel no cérebro dos ratos, os investigadores testaram o hidrogel no laboratório para a toxicidade. Ambas as linhas de células precursoras neurais e de células estaminais mesenquimais foram cultivadas no hidrogel amilóide. E testes de cultura 2D e 3D de toxicidade foram realizadas tanto para curto (24 horas) e longo (120 horas) prazos e os resultados comparados com um hidrogel colágeno, que serviu como controle. "A compatibilidade do hidrogel amilóide foi semelhante ao colágeno", diz Das.
Além de ser um bom suporte que facilita a diferenciação de células estaminais em neurônios e não ser tóxico, o hidrogel não deve também desencadear o sistema imunitário de montar uma reação violenta contra ela, quando implantado no cérebro. Assim, os pesquisadores injetaram o hidrogel em cérebro de rato de teste para qualquer resposta inflamatória possível ou rejeição imunológica do hidrogel amilóide. Enquanto dois tipos de células inflamatórias e a microglia - atrocytes - acumulado perto do hidrogel, tiveram os seus níveis diminuídos por 21 dias.
Num passo seguinte, foi implantado o hidrogel contendo as células estaminais mesenquimais no cérebro do rato modelo Parkinson. "O hidrogel foi capaz de melhorar a viabilidade das células transplantadas e foi capaze de contê-las no local onde foram implantadas," diz Das. As células de controle que não foram incluídas no hidrogel foram três vezes menos do que as células viáveis contidas no hidrogel.
"Amilóides estão entre os materiais mais robustos de proteína à base de péptidos / nunca evoluíram na natureza. Nós apenas utilizamos estes materiais com propriedade superior de amilóides para alvejar a entrega de células-tronco no cérebro e sua diferenciação de neurônios. Por um lado, os hidrogéis à base de amilóides são capazes de proteger as células estaminais delicados dentro da matriz do hidrogel, enquanto, por outro lado, eles são capazes de orientar a diferenciação de células estaminais no sentido de neurônios, "Samir K. Maji do Departamento de Biociências e Bioengenharia, IIT de Bombaim e autor correspondente do paper, diz em um comunicado.
Existem três grandes desafios quando as células estaminais são transplantadas ou injetado no cérebro - as células devem sobreviver, não devem migrar para lugares diferentes onde elas não são necessárias, e devem se tornar neurônios funcionais e integrarem com o circuito neural existente. "O nosso material tem resolvido os dois primeiros desafios. Estamos agora a trabalhar sobre o terceiro", diz Das. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: The Hindu.
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