Notícia

Cartilagem de joelho é testada em experimento de baixa gravidade para melhorar conhecimento sobre a osteoartrite

Dispositivo de teste pode ajudar os pesquisadores a compreender mais sobre como a osteoartrite se desenvolve e por que é mais provável que afete as mulheres

Divulgação, SEDS-Canada

Fonte

Universidade de Alberta

Data

segunda-feira, 13 setembro 2021 08:05

Áreas

Bioengenharia. Engenharia Biomédica. Medicina. Ortopedia.

Membros de um clube estudantil da Universidade de Alberta, no Canadá, testaram amostras de cartilagem de joelho em um experimento de gravidade reduzida.

Amira Aissiou e Kirtan Dhunnoo, do Grupo de Design Espacial da Universidade de Alberta, usaram um voo na aeronave Falcon 20 do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá (NRC) para obter mais conhecimento sobre o desenvolvimento da osteoartrite em microgravidade – a experiência de astronautas com gravidade muito baixa.

“Foi incrível – sentimos como se estivéssemos flutuando e estar neste tipo de laboratório parecia muito surreal”, disse Aissiou, estudante da Faculdade de Medicina e Odontologia de Alberta que agora ajudará a interpretar os dados depois que as amostras de tecido forem analisadas.

O experimento de voo fez parte do Desafio de Design de Experimentos em Gravidade Reduzida Canadense, realizado no Laboratório de Pesquisa de Voo Aeroespacial do NRC e organizado pelo SEDS-Canadá, a Agência Espacial Canadense, e o NRC.

Em sua excursão de uma hora nos céus perto de Ottawa, foi testado um dispositivo criado pela equipe de 10 alunos e ex-alunos de Engenharia e Medicina da Universidade de Alberta e operado pelos líderes do projeto Aissiou e Dhunnoo, que voaram com ele por 11 ciclos de voo inclinado para cima e para baixo que os levou para dentro e para fora da microgravidade.

A unidade cuidadosamente construída – que foi firmemente aparafusada a bordo do jato – continha um sistema de válvula e seringas cheias de solução usadas para armazenar e suspender amostras de cartilagem de joelho de doadores masculinos e femininos. O dispositivo capturou instantâneos de quaisquer alterações no tecido durante o voo.

Depois de se recuperarem do enjoo provocado pelo voo, Aissiou e Dhunnoo ficaram maravilhados com a forma como o dispositivo, que levou um ano para ser desenvolvido, resistiu ao voo e cumpriu com sucesso sua missão.

“Não tínhamos um local para testá-lo em gravidade zero a não ser no voo real, então havia alguma preocupação em ter certeza de que todos os nossos cálculos estavam corretos”, disse Dhunnoo, graduado em Engenharia Mecânica pela Faculdade de Engenharia de Alberta.

“Simulamos as condições no laboratório da melhor maneira que pudemos e ver tudo realmente funcionando foi uma experiência incrível. Agora sabemos que projetamos um aparelho que pode testar essas formas específicas de tecido de cartilagem desenvolvido por bioengenharia em microgravidade”, disse Kirtan Dhunnoo.

A equipe espera que sua criação possa ajudar a descobrir se a curta exposição à gravidade zero leva as amostras de tecido a um estado de osteoartrite e medir as diferenças de reação entre as cartilagens masculina e feminina. Estudos anteriores usando microgravidade simulada indicam que os tecidos masculino e feminino se comportam de maneira diferente, observou Aissiou. “Queremos compreender melhor o porquê disso”.

A osteoartrite é uma forma comum de artrite que leva ao colapso da cartilagem articular e do osso subjacente. A doença é mais prevalente em mulheres do que em homens, com sintomas que incluem dores nas articulações, rigidez e inchaço. Atualmente não há cura.

As amostras de cartilagem serão parcialmente analisadas no laboratório do Dr. Adetola Adesida, professor da Faculdade de Medicina e Odontologia da Universidade de  Alberta que também atuou como orientador docente do grupo de alunos.

“O experimento da medicina espacial poderia contribuir para mais conhecimento em uma área que precisa de mais descobertas”, observou o Dr. Adesida.

“O impacto da microgravidade espacial na saúde óssea é bem pesquisado, mas não na saúde da cartilagem, que é um tecido importante na osteoartrite. Os resultados do experimento também podem fornecer dicas sobre os genes e proteínas que podem estar envolvidos na maior incidência de osteoartrite em mulheres. Isso ajuda na descoberta e no desenvolvimento de drogas específicas  para direcionar esses genes ou proteínas. Isso pode até permitir que os astronautas fiquem no espaço por mais tempo ”, observou o pesquisador.

A equipe está entusiasmada com o que sua experiência pioneira irá revelar. “Essas foram amostras únicas que nunca estiveram no ambiente de gravidade zero, então estamos incrivelmente otimistas; sabemos que veremos algo, mas o que exatamente é esse algo, não sabemos. Vai ser muito interessante”, disse Dhunnoo.

O voo também estabeleceu uma base potencial para experimentos futuros relacionados, ele acredita. “Nós sabemos quais obstáculos esperar e temos ideias sobre como tornar a logística de todo o experimento mais fácil de operar, especialmente para alguém como um astronauta que receberá este experimento com um histórico detalhado limitado, se ele for para o espaço.”

A colaboração com estudantes de Medicina também lhe deu uma novo olhar por outra disciplina científica fora de seu próprio campo, disse Dhunnoo, que agora trabalha na indústria espacial. “Passei toda a minha vida universitária trabalhando com engenheiros, então este projeto foi uma curva de aprendizado para descobrir o que era necessário do lado médico. Houve muito aprendizado prático para adaptar o experimento para cumprir e trabalhar bem com requisitos médicos. Tive uma boa experiência multidisciplinar, que não teria sido possível se fosse  um experimento puramente de engenharia”, concluiu Kirtan Dhunnoo.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Alberta (em inglês).

Fonte: Bev Betkowski, Universidade de Alberta. Imagem: Divulgação, SEDS-Canada.

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