ESSE É UM MODELO DO MINI CÉREBRO: AS CORES EM VERMELHO REPRESENTAM OS VASOS SANGUÍNEOS PENETRANDO EM CAMADAS MAIS EXTERNAS DO ORGANOIDE, EM COR AZUL, E ATÉ CHEGANDO NO INTERIOR, DE COR VERDE (FOTO: INSTITUTO PARA CURAS REGENERATIVAS DA UNIVERSIDADE DE CALIFORNIA – DAVIS/ REPRODUÇÃO)
Em termos gerais, essas estruturas artificiais podem funcionar como substitutos de regiões cerebrais que estejam com déficits neurais permanentes
Ele pesa mais ou menos 1,5 kg, representa cerca de 2 a 3% da massa corporal e consome aproximadamente 20% do nosso oxigênio, de nossa glicose e 25% do sangue bombeado pelo nosso coração: essas são só algumas características que revelam a complexidade e a importância do cérebro no funcionamento do corpo.
Recriar o órgão em laboratório, no entanto, está longe de ser uma tarefa simples.Em 2013, por exemplo, tivemos uma conquista na área, quando pesquisadores criaram mini aglomerados tridimensionais in vitro (os chamados “organoides”) a partir de células cerebrais. Esse foi um passo inicial para tentar entender como se dava a formação e a conexão dos neurônios humanos.
Agora a ciência ganhou uma nova forma de se pensar no modelo neural, graças ao trabalho de cientistas do Instituto para Curas Regenerativas da Universidade de California – Davis. Os pesquisadores criaram organoides tão semelhantes ao cérebro humano que eles são capazes de desenvolver com sucesso seus próprios vasos sanguíneos que fornecem oxigênio.
“A ideia é que um dia esses organoides sejam capazes de desenvolver estruturas cerebrais comprometidas nos pacientes, criadas a partir de suas próprias células”, informaram os autores do estudo à revista Wired.
Para que isso fosse possível, a equipe usou suprimento de sangue humano, líquido que permite que as estruturas artificiais cresçam e sobrevivam em melhores condições do que em ambientes de laboratório, além de serem aptos a tornar mais provável a integração do organoide ao verdadeiro tecido cerebral do paciente.
Em termos gerais, essas estruturas artificiais podem funcionar como substitutos de regiões cerebrais que estejam com déficits neurais permanentes, como paralisia, dormência e fraqueza, por exemplo.
Conforme descrito no estudo (publicado no periódico científico NeuroReport), os cientistas coletaram células cerebrais de pacientes durante cirurgias e as converteram em células-tronco pluripotentes induzidas. Esse tipo de material genético tem a capacidade de gerar quase todos os tipos de tecidos.
Posteriormente, o material foi estimulado a amadurecer e se transformar em células percussoras neurais e endoteliais, que são as responsáveis por revestir os vasos sanguíneos e linfáticos.
Por 34 dias, esses aglomerados genéticos foram deixados em descanso para crescer e resultaram em um organoide coberto por 250 mil células endoteliais e incorporado com um gel rico em proteínas. O próximo passo foi incubar o material de três a cinco semanas.
Durante esse segundo descanso, as células foram se desenvolvendo e os organoides se diferenciaram e se juntaram em mini cérebros completos, contendo todos os tipos de células cerebrais. A complexidade organizacional das estruturas já está se aproximando da encontrada em um cérebro fetal em seu segundo semestre (mas o organoide ainda é bem menor em tamanho).
A parte mais impressionante de tudo isso é que os organoides germinaram em um modelo de vasos sanguíneos aparentemente muito semelhante ao que acontece no cérebro humano, sendo que vários deles se entrelaçaram profundamente nas dobras das células.
Em um experimento paralelo, alguns desses organoides cobertos por células endoteliais forram implantados no cérebro de ratos, em vez de ficarem crescendo no gel proteico.
Depois de duas semanas, as cobaias foram analisadas e as estruturas artificiais continuavam funcionando — havia até novas veias sanguíneas formadas.
Os cientistas afirmam que iniciarão novos estudos com os organoides vascularizados em um futuro próximo e já afirmam que o interesse em testar as estruturas artificiais na luta contra doenças como microcefalia, autismo e esquizofrenia.
FONTE: REVISTA GALILEU
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