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Tecnologia desenvolvida em Yale restaura a função de células e órgãos em porcos após a morte

Marin Balaic, Universidade Yale

Fonte

Universidade Yale

Data

sexta-feira, 5 agosto 2022 06:40

Áreas

Bioética. Biomedicina. Biotecnologia. Cardiologia. Engenharia Biológica. Medicina. Neurociências.

Poucos minutos após o batimento cardíaco final, uma cascata de eventos bioquímicos desencadeados pela falta de fluxo sanguíneo, oxigênio e nutrientes começa a destruir as células e órgãos do corpo. Mas uma equipe de cientistas da Universidade Yale, nos Estados Unidos, descobriu que uma falha celular maciça e permanente não precisa acontecer tão rapidamente.

Usando uma nova tecnologia que fornece um fluido protetor de células especialmente projetado para órgãos e tecidos, os pesquisadores restauraram a circulação sanguínea e outras funções celulares em porcos uma hora após a morte, conforme publicado na revista científica Nature.

As descobertas podem ajudar a estender a saúde dos órgãos humanos durante cirurgias e expandir a disponibilidade de órgãos doados, disseram os autores.

“Todas as células não morrem imediatamente, há uma série mais prolongada de eventos”, disse o Dr. David Andrijevic, pesquisador de Neurociência da Escola de Medicina da Universidade Yale e coautor principal do estudo. “É um processo no qual você pode intervir, parar e restaurar alguma função celular.”

A pesquisa se baseia em um projeto anterior liderado por Yale que restaurou a circulação e certas funções celulares no cérebro de um porco morto com a tecnologia apelidada de BrainEx. Publicado em 2019, esse estudo e o novo foram liderados pelo laboratório do Dr. Nenad Sestan, professor de Neurociência e Medicina Comparada, Genética e Psiquiatria.

“Se conseguimos restaurar certas funções celulares no cérebro morto, um órgão conhecido por ser mais suscetível à isquemia [suprimento sanguíneo inadequado], levantamos a hipótese de que algo semelhante também poderia ser alcançado em outros órgãos vitais para transplante”, disse o professor Nenad Sestan.

No novo estudo – que envolveu seus colegas Dr. David Andrijevic, Dr. Zvonimir Vrselja, Dr. Taras Lysyy e a doutoranda Shupei Zhang, todos de Yale – os pesquisadores aplicaram uma versão modificada do BrainEx chamada OrganEx ao porco inteiro. A tecnologia consiste em um dispositivo de perfusão semelhante às máquinas coração-pulmão – que fazem o trabalho do coração e dos pulmões durante a cirurgia – e um fluido experimental contendo compostos que podem promover a saúde celular em todo o corpo do porco. A parada cardíaca foi induzida em porcos anestesiados, que foram tratados com a tecnologia OrganEx uma hora após a morte.

Seis horas após o tratamento com OrganEx, os cientistas descobriram que certas funções celulares importantes estavam ativas em muitas áreas do corpo dos porcos – inclusive no coração, fígado e rins – e que algumas funções dos órgãos haviam sido restauradas. Por exemplo, eles encontraram evidências de atividade elétrica no coração, que manteve a capacidade de se contrair.

“Também conseguimos restaurar a circulação por todo o corpo, o que nos surpreendeu”, disse o professor Sestan.

Normalmente, quando o coração para de bater, os órgãos começam a inchar, colapsando os vasos sanguíneos e bloqueando a circulação, explicou o pesquisador. No entanto, a circulação foi restaurada e os órgãos dos porcos falecidos que receberam o tratamento com OrganEx pareciam funcionais ao nível das células e tecidos.

“Sob o microscópio, foi difícil dizer a diferença entre um órgão saudável e um que havia sido tratado com a tecnologia OrganEx após a morte”, disse o Dr. Zvonimir Vrselja.

Como no experimento de 2019, os pesquisadores também descobriram que a atividade celular em algumas áreas do cérebro havia sido restaurada, embora nenhuma atividade elétrica organizada que indicasse a consciência tenha sido detectada durante qualquer parte do experimento.

A equipe ficou especialmente surpresa ao observar movimentos musculares involuntários e espontâneos nas áreas de cabeça e pescoço quando avaliaram os animais tratados, que permaneceram anestesiados durante todo o experimento de seis horas. Esses movimentos indicam a preservação de algumas funções motoras, disse o Dr. Nenad Sestan.

Os pesquisadores enfatizaram que estudos adicionais são necessários para entender as funções motoras aparentemente restauradas nos animais, e que é necessária uma rigorosa revisão ética de outros cientistas e bioeticistas. Os protocolos experimentais para o estudo mais recente foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais de Yale e orientados por um comitê externo de consultoria e ética.

A tecnologia OrganEx pode eventualmente ter várias aplicações potenciais, disseram os autores. Por exemplo, poderia prolongar a vida útil dos órgãos em pacientes humanos e expandir a disponibilidade de órgãos de doadores para transplante. Também pode ajudar a tratar órgãos ou tecidos danificados por isquemia durante ataques cardíacos ou derrames.

“Existem inúmeras aplicações potenciais desta nova tecnologia empolgante”, disse o Dr. Stephen Latham, diretor do Centro Interdisciplinar de Bioética de Yale. “No entanto, precisamos manter uma supervisão cuidadosa de todos os estudos futuros, particularmente aqueles que incluem perfusão do cérebro”.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

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

Fonte: Bill Hathaway, Universidade Yale. Imagem: Marin Balaic, Universidade Yale.

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