A Escola de Medicina da Universidade de Maryland (UMSOM) fez uma descoberta significativa no campo da terapia com células-tronco, com potencial para revolucionar o tratamento de lesões cerebrais decorrentes de parada cardíaca. Sob a liderança do Dr. Xiaofeng Jia, BM, MS, PhD, FCCM, Professor de Neurocirurgia, a equipe de pesquisadores revelou que células-tronco neurais humanas, modificadas por glicoengenharia, têm maior capacidade de regenerar conexões no cérebro, contribuindo para a recuperação após um evento cardíaco.
O Problema das Lesões Cerebrais Pós-Parada Cardíaca
A parada cardíaca é um problema médico crítico que afeta cerca de 7 milhões de pessoas anualmente, levando a lesões cerebrais permanentes em aproximadamente 70% dos casos. O comprometimento do fluxo sanguíneo e da oxigenação cerebral durante uma parada cardíaca pode resultar em danos neurológicos graves, gerando incapacidades de longo prazo.
O tratamento para essas lesões cerebrais tem sido desafiador, em parte devido ao microambiente adverso no cérebro. Esse ambiente severo dificulta a retenção e integração das células-tronco no local das lesões, limitando sua eficácia no tratamento de disfunções neurológicas.
A Inovação da Glicoengenharia
Para enfrentar esses desafios, a equipe de pesquisadores da UMSOM explorou a manipulação da estrutura de carboidratos nas células através da glicoengenharia metabólica. Essa técnica permitiu a modificação de moléculas de açúcar nas células-tronco neurais, criando um análogo conhecido como TProp.
Segundo o Dr. Jia, essa modificação das moléculas de açúcar, chamadas de glicanos, aumentou significativamente a viabilidade das células-tronco, tornando-as mais eficazes no tratamento de lesões cerebrais induzidas por parada cardíaca. Essa descoberta representa um avanço importante na medicina regenerativa, especialmente para pacientes com lesões cerebrais graves.
Resultados do Estudo em Modelos Animais
Para testar a eficácia dessas células-tronco modificadas, os pesquisadores conduziram estudos em modelos de ratos. Eles compararam os efeitos de células-tronco neurais humanas “ingênuas” com aquelas pré-tratadas com TProp. Os resultados foram promissores:
- Função Cerebral Melhorada: Os ratos tratados com células-tronco pré-tratadas com TProp apresentaram uma melhora significativa na função cerebral, reduzindo comportamentos associados à ansiedade e depressão.
- Ativação da Via de Sinalização Wnt/β-catenina: Essa via regulada pelo TProp é crucial para a função celular e promove a transição de células-tronco em neurônios, as células nervosas responsáveis por transmitir e receber sinais cerebrais.
- Melhora na Plasticidade Sináptica: O grupo tratado com TProp demonstrou uma plasticidade sináptica aumentada, a capacidade dos neurônios de modificar a força de suas conexões, além de uma redução na neuroinflamação, levando a uma regeneração cerebral mais eficaz.
Potencial de Recuperação Cerebral e Aplicações Clínicas
A pesquisa indica que células-tronco glicoengenheiradas podem promover o crescimento de novas conexões entre neurônios, levando a circuitos regenerados no cérebro. Isso sugere um potencial significativo para regenerar as conexões neurais em pacientes com lesões cerebrais causadas por parada cardíaca.
O Dr. Mark T. Gladwin, MD, Reitor da UMSOM e Vice-Presidente de Assuntos Médicos da Universidade de Maryland, destacou que este estudo é um marco importante, sugerindo a viabilidade de usar células-tronco para regenerar conexões cerebrais em pacientes com lesões neurológicas severas. Para avançar para aplicações clínicas, os próximos passos incluem determinar a rota de entrega ideal e o momento adequado para a terapia com células-tronco glicoengenheiradas, além de avaliar o tratamento em animais de grande porte.
Colaboração
O estudo foi financiado pelo Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame, e publicado no “Advanced Functional Materials Journal”. Entre os colaboradores do estudo, além do Dr. Jia, estavam Jian Du, PhD, Xiao Liu, MD, MS, Subash Marasini, PhD, Zhuoran Wang, MD, PhD, e outros membros do corpo docente da UMSOM.
A pesquisa também contou com a colaboração da Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins, incluindo o Departamento de Engenharia Biomédica e o Centro de Engenharia Translacional de Células e Tecidos.
Essa descoberta oferece esperança significativa para a recuperação de pacientes com lesões cerebrais pós-parada cardíaca, destacando a importância da glicoengenharia na medicina regenerativa e abrindo portas para novas pesquisas e tratamentos no campo neurológico.
Fonte: https://www.news-medical.net/news/20240502/Glycoengineered-stem-cells-enhance-brain-recovery-after-cardiac-arrest-study-finds.aspx.
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