À primeira vista, uma folha de espinafre e o coração humano não parecem ter muita coisa em comum. Para um grupo de pesquisadores, porém, basta observar aquilo que existe por baixo da superfície verde para encontrar uma semelhança extraordinariamente útil. Aproveitando a arquitetura natural da planta, cientistas demonstraram uma técnica capaz de sustentar células humanas e reproduzir uma das estruturas mais complexas necessárias para criar tecidos em laboratório.
O grande desafio não é simplesmente fabricar um órgão
A necessidade de órgãos para transplantes continua sendo um enorme desafio para a medicina. Cerca de 119 mil transplantes são realizados globalmente, mas a disponibilidade permanece insuficiente diante da quantidade de pacientes que precisam de órgãos e tecidos compatíveis.
Uma possível saída é produzi-los artificialmente.
A engenharia de tecidos avançou consideravelmente e tecnologias como a impressão 3D já permitem construir estruturas biológicas cada vez mais sofisticadas. Existe, entretanto, um obstáculo especialmente difícil: criar uma rede vascular capaz de manter o tecido vivo.
Não basta reunir células e fazer com que assumam o formato de um órgão. Elas precisam receber continuamente oxigênio e nutrientes e eliminar resíduos. Em nosso organismo, esse trabalho é realizado por uma enorme rede de vasos sanguíneos, incluindo estruturas microscópicas extremamente difíceis de reproduzir artificialmente.
Sem circulação adequada, células localizadas nas partes mais internas de um tecido artificial podem morrer rapidamente.
Foi diante desse problema que pesquisadores encontraram uma alternativa em um lugar improvável.
Em vez de tentar fabricar toda essa arquitetura do zero, eles perceberam que a natureza já produz redes incrivelmente semelhantes em outro tipo de organismo: as plantas.
O segredo estava escondido nas nervuras de uma folha
Observe uma folha de espinafre contra a luz e ficará fácil perceber uma rede de nervuras que se divide repetidamente em ramificações cada vez menores.
Nas plantas, essa arquitetura transporta água e nutrientes para diferentes regiões da folha. Embora seu funcionamento biológico seja diferente do sistema circulatório humano, a organização física apresenta justamente uma característica desejada pelos pesquisadores: uma extensa rede de canais.
A ideia foi então aproveitar essa estrutura como uma espécie de andaime natural para células humanas.
O primeiro passo parece radical. Os pesquisadores removeram as células vegetais da folha de espinafre por meio de um processo conhecido como descelularização.
Depois desse procedimento, boa parte da aparência característica da folha desaparece. O que permanece é essencialmente sua estrutura de celulose, incluindo a delicada rede que anteriormente transportava substâncias pela planta.
A celulose já possui histórico de utilização em aplicações biomédicas, o que tornou essa matriz particularmente interessante.
Mas transformar uma folha em algo capaz de servir de suporte para tecido humano exigia uma segunda etapa ainda mais surpreendente.
Células humanas passaram a ocupar a estrutura vegetal
Com a matriz vegetal preparada, os pesquisadores introduziram células humanas na estrutura.
As células começaram a se desenvolver sobre o suporte de celulose, enquanto a antiga rede vascular da folha funcionava como uma arquitetura pela qual líquidos podiam circular.
Em experimentos desse tipo, células cardíacas podem aderir ao material e apresentar atividade contrátil. Ao mesmo tempo, os canais preservados da folha permitem demonstrar a movimentação de fluidos através daquela complexa rede natural.
Isso não significa que os cientistas tenham transformado literalmente um espinafre em um coração humano completo pronto para transplante.
A descoberta é mais específica e, cientificamente, talvez ainda mais interessante: estruturas vegetais podem servir como plataformas para tentar resolver um dos maiores gargalos da engenharia de tecidos, a vascularização.
A abordagem também apresenta uma característica atraente. Plantas são abundantes, relativamente baratas e possuem arquiteturas vasculares muito diferentes entre si. Folhas maiores, menores, mais espessas ou com diferentes padrões de ramificação poderiam eventualmente oferecer matrizes para aplicações distintas.
Em vez de obrigar máquinas a reproduzir cada minúsculo vaso, seria possível aproveitar parte da engenharia que a própria natureza já construiu.
Um espinafre não virou um coração, mas abriu uma possibilidade
A técnica pode contribuir futuramente para pesquisas destinadas à regeneração de tecidos lesionados, inclusive em pacientes que sofreram danos cardiovasculares.
Uma das possibilidades estudadas pela medicina regenerativa é produzir tecidos que possam substituir ou ajudar regiões danificadas do coração. Para chegar a aplicações clínicas desse tipo, entretanto, ainda existem desafios importantes envolvendo compatibilidade, integração com vasos do paciente, resistência, funcionamento de longo prazo e segurança.
Por isso, falar em um “coração de espinafre” é uma maneira chamativa de descrever o experimento, mas não representa exatamente aquilo que foi produzido.
O que os cientistas demonstraram é um princípio poderoso: uma folha pode ser descelularizada, preservar sua arquitetura de celulose e posteriormente receber células animais ou humanas, enquanto seus canais naturais continuam capazes de transportar fluidos.
A descoberta também revela algo curioso sobre inovação científica. Nem sempre a solução para uma tecnologia extremamente complexa precisa começar em uma máquina igualmente complexa.
Às vezes, ela já está crescendo silenciosamente em uma horta.
[Fonte: LI]
