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Rastreamento de oxigênio pode melhorar o tratamento do diabetes

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MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

sexta-feira, 1 março 2019 15:00

Áreas

Biotecnologia. Medicina. Endocrinologia. Biomateriais. Bioquímica.

Transplantar as células das ilhotas pancreáticas em pacientes com diabetes é uma alternativa promissora para as injeções diárias de insulina que muitos desses pacientes necessitam hoje em dia. Essas células poderiam atuar como um pâncreas bioartificial, monitorando os níveis de glicose no sangue e secretando insulina quando necessário.

Para que esse tipo de transplante seja bem-sucedido, os cientistas precisam se certificar de que as células implantadas recebam oxigênio suficiente, o que elas precisam para produzir insulina e permanecerem viáveis. Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, já conceberam uma maneira de medir os níveis de oxigênio dessas células durante longos períodos de tempo em animais vivos, o que deve ajudá-los a prever quais implantes serão mais eficazes.

Em um artigo publicado na revista científica Proceedings of National Academy of Sciences na semana de 25 de fevereiro, os pesquisadores demonstraram que eles poderiam usar esse método, um tipo especializado de ressonância magnética (MRI), para rastrear como os níveis de oxigênio das células implantadas na cavidade intraperitoneal de camundongos muda à medida que elas se movem através da cavidade durante um período prolongado de tempo.

“Nosso objetivo é fazer com que fábricas celulares possam fornecer medicamentos sob demanda para os pacientes. A capacidade de rastrear o suprimento de oxigênio e a localização das células implantadas nos ajudará a entender melhor como construir e usar terapias bem sucedidas ”, explica o Dr. Daniel Anderson, professor do Departamento de Engenharia Química do MIT e autor sênior do estudo.

A técnica

Microssensores ópticos que são normalmente usados para medir os níveis de oxigênio em tecidos vivos são muito frágeis e invasivos, então a equipe do MIT decidiu tentar uma abordagem alternativa: a ressonância magnética de flúor, uma técnica previamente desenvolvida que outros pesquisadores usaram para rastrear células vivas. Enquanto a ressonância magnética tradicional mede as interações entre um campo magnético e núcleos de hidrogênio, a ressonância magnética de flúor pode medir interações semelhantes entre um campo magnético e núcleos de flúor, bem como a forma como essas interações são afetadas pela presença de oxigênio.

Para realizar o estudo, os pesquisadores incorporaram um material contendo flúor chamado emulsão de perfluorocarbono no alginato que normalmente usam para encapsular as ilhotas. Eles testaram partículas com diâmetros de 0,5 e 1,5 milímetros, em camundongos diabéticos e não diabéticos. Os camundongos não diabéticos receberam implantes de alginato sem células no interior, enquanto os camundongos diabéticos receberam implantes com células de ilhotas pancreáticas.

Esta análise revelou que as cápsulas menores produzem insulina suficiente para tratar os ratos diabéticos durante os primeiros 30 dias de tratamento, mas tendem a se organizar em grandes aglomerados e se acumulam nas áreas gordurosas das extremidades dos animais. Quando as partículas ficam presas nessas regiões privadas de oxigênio, os níveis de glicose no sangue aumentam nos camundongos.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do MIT (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News Office. Imagem: Shutterstock.

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