Eles conseguem criar um músculo capaz de se curar

Os avanços na biomedicina são incríveis. Recentemente, uma equipe de engenheiros biomédicos da Universidade Duke, nos Estados Unidos, conseguiu criar um músculo muito semelhante ao real, capaz de se curar sozinho. O experimento foi realizado em ratos, nos quais o músculo esquelético obtido era muito semelhante ao real. Esse músculo conseguiu se regenerar tanto no laboratório quanto no próprio animal.

O estudo testou o músculo produzido pela bioengenharia olhando literalmente através de uma janela nas costas do rato vivo. A nova técnica permitiu o monitoramento em tempo real da integração e maturação muscular dentro de um recinto enquanto o animal caminhava.

“Tanto o músculo cultivado em laboratório como as técnicas experimentais utilizadas são passos importantes para alcançar músculos viáveis ​​para estudar doenças e tratar lesões”, disse Nenad Bursac, professor associado de engenharia biomédica na Duke. “A força que construímos representa um avanço importante para a área”, disse Bursac. “É a primeira vez que os músculos produzidos pela bioengenharia se contraíram tão fortemente quanto o músculo esquelético neonatal nativo”.

Ao longo de anos de aperfeiçoamento de suas técnicas, uma equipe liderada por Bursac e pelo estudante de pós-graduação Marcos Juhas descobriu que preparar melhor os músculos requer duas coisas: fibras musculares contráteis bem desenvolvidas e um conjunto de células-tronco musculares, conhecidas como células satélites.

Cada músculo possui células satélites de reserva, prontas para serem ativadas após uma lesão e iniciar o processo de regeneração. A chave para o sucesso da equipa foi a criação bem sucedida de microambientes – chamados nichos – onde estas células estaminais aguardam o seu chamado ao dever.

Para testar o músculo, os engenheiros, ao estimulá-lo com pulsos elétricos, mediram sua força contrátil , mostrando que ele era 10 vezes mais forte do que qualquer músculo anteriormente produzido pela bioengenharia. Eles então o danificaram com uma toxina encontrada no veneno de cobra para demonstrar que as células satélites poderiam ativar, multiplicar e curar com sucesso fibras musculares lesionadas.

Mais tarde, eles testaram o mesmo em ratos.

Com a ajuda de Greg Palmer, professor assistente de radiação oncológica na Faculdade de Medicina da Universidade Duke, a equipe inseriu um músculo cultivado em laboratório em uma pequena cavidade nas costas de camundongos vivos. Eles então cobriram esta área com um painel de vidro. Dia sim, dia não, durante duas semanas, Juhas fotografou os músculos implantados pela janela para verificar seu progresso.

Ao modificar geneticamente as fibras musculares para produzir flashes fluorescentes durante os picos de cálcio – que fazem com que os músculos se contraiam – os investigadores conseguiram observar que os flashes se tornavam mais brilhantes à medida que o músculo se tornava mais forte.

“Pudemos ver e medir em tempo real como os vasos sanguíneos cresceram nas fibras musculares implantadas e como amadureceram para corresponder à força do seu homólogo nativo”, disse Juhas.

Engenheiros estão começando a trabalhar para ver se seus músculos produzidos pela bioengenharia podem ser usados ​​para reparar lesões e doenças musculares reais em humanos.

“Pode vascularizar, inervar e reparar a função do músculo danificado?” — perguntou Bursac. “É nisso que vamos trabalhar nos próximos anos.”