A disfunção das glândulas salivares afeta milhões de pessoas em todo o mundo, levando a condições como xerostomia ou boca seca, o que afeta significativamente a qualidade de vida. A condição é mais comum em idosos e em pacientes submetidos à radioterapia para câncer de cabeça e pescoço. A xerostomia pode causar dificuldades para falar, comer e engolir, e a redução da produção de saliva pode causar infecções orais e cáries. Atualmente, os tratamentos disponíveis proporcionam apenas alívio temporário e muitas vezes apresentam efeitos colaterais. Esses tratamentos incluem estimulantes e substituições salivares, mas não abordam o dano glandular subjacente. No entanto, novas pesquisas promissoras em engenharia de tecidos oferecem esperança para soluções mais eficazes e duradouras, concentrando-se na regeneração de tecidos danificados e na restauração da função glandular normal.
Pesquisadores da Universidade de Albany, liderados pela professora Susan Scharfstein, juntamente com Stephen Ross, a professora Melinda Larson e o Dr. Yubing Xie, conduziram uma revisão abrangente dos avanços atuais na engenharia de tecidos das glândulas salivares. Esta revisão, publicada na revista Bioengineering, destaca avanços recentes e direções futuras neste campo em rápido crescimento.
A bioengenharia das glândulas salivares concentra-se em restaurar a capacidade da glândula de produzir saliva por meio de técnicas inovadoras, como terapia genética, terapia baseada em células-tronco e biomateriais de suporte e métodos de fabricação de andaimes. Os pesquisadores investigaram células passíveis de engenharia de tecidos, incluindo linhagens celulares, células primárias das glândulas salivares e células-tronco. Essas células são essenciais para promover a sobrevivência, diferenciação e enxerto das células das glândulas salivares.
O professor Scharfstein explicou: “Nosso estudo examina o impacto da fibrose e da maturação celular na patologia das glândulas salivares e avalia novas estratégias de engenharia para melhorar a vascularização, a inervação e o enxerto do tecido da glândula salivar projetado”. A revisão ressalta o potencial da bioimpressão, hidrogéis microfluídicos, malha eletrônica e nanopartículas na regeneração do tecido das glândulas salivares.
O estudo também discute a importância de compreender os mecanismos moleculares por trás do desenvolvimento e função das glândulas salivares. As glândulas salivares são compostas por três tipos principais: glândulas parótidas, submandibulares e sublinguais, cada uma das quais produz um componente diferente da saliva. Os esforços coordenados de vários tipos de células, incluindo células acinares, mioepiteliais, basais e ductais, são críticos para a produção de saliva.
O professor Scharfstein observou: “Os fatores de crescimento de fibroblastos (FGFs) e outros morfogênios desempenham papéis importantes no desenvolvimento das glândulas salivares e na morfogênese das ramificações. Compreender essas pistas moleculares é essencial para o desenvolvimento de estratégias eficazes de engenharia de tecidos”.
A revisão destaca os desafios colocados pela fibrose e senescência celular nas patologias das glândulas salivares. Condições como a síndrome de Sjögren e danos induzidos por radiação levam a um aumento de células senescentes e fibrose, complicando ainda mais o processo de regeneração. Os pesquisadores enfatizam a necessidade de substituição de tecidos e de criação de um ambiente tecidual ideal para regeneração.
O professor Scharfstein disse: “As células senescentes secretam fatores que criam um ciclo que inibe a regeneração dos tecidos. Isso é fundamental para o sucesso da bioengenharia das glândulas salivares”.
Concluindo, a professora Susan Scharfstein e seus colegas destacam o potencial da medicina regenerativa e da engenharia de tecidos para fornecer tratamentos mais eficazes para a disfunção das glândulas salivares. Ao aproveitar técnicas avançadas e uma compreensão mais profunda da biologia das glândulas salivares, estas abordagens inovadoras prometem melhorar a qualidade de vida de milhões de indivíduos afectados pela xerostomia e condições relacionadas.
Nota de diário
Ross, Stephen C., Prof. Melinda Larson, Dr. Yubing Xie e Professora Susan D. Scharfstein. “Bioengenharia das glândulas salivares.” Bioengenharia, 11 (2024): 28. DOI: https://doi.org/10.3390/bioengineering11010028
Sobre os professores
Professora Susan D. Scharfstein Acadêmico líder na Faculdade de Ciência e Engenharia em Nanoescala da Universidade de Albany (SUNY). Ele possui doutorado em Engenharia Química (UC Berkeley, 1993) e bacharelado em Engenharia Química (Caltech, 1987). Sua pesquisa se concentra na otimização de sistemas celulares de mamíferos – com foco específico na produção de proteínas e carboidratos – em ambientes de bioprodução, incluindo o uso de ferramentas ômicas para otimizar a produção de heparina e anticorpos monoclonais em células CHO. Ele recebeu reconhecimento notável, como o Prêmio SUNY Chancellor de Excelência em Bolsas de Estudo de 2023 e diversas bolsas. Seu laboratório também recebeu recentemente uma bolsa NSF SBIR para apoiar a descoberta de medicamentos baseados em IA.
Stephen Cristóvão Ross é pesquisador afiliado ao Laboratório Scharfstein da Universidade de Albany. Seu trabalho enfatiza a melhoria da saúde por meio da bioengenharia e da nanotecnologia. Trabalhando extensivamente em cultura e biotecnologia de células-tronco de mamíferos, ele desenvolve modelos 3D in vitro inovadores para estudar fibrose e maturação celular.
Professora Melinda Larson Professor dotado de Williams-Raseff no Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Albany (SUNY). A sua investigação explora os mecanismos celulares e moleculares subjacentes à morfogénese da ramificação, com o objetivo de aplicar este conhecimento à regeneração e reparação de tecidos, particularmente no desenvolvimento das glândulas salivares. Seu trabalho aborda interações epitelial-mesenquimais, sinalização de matriz extracelular e engenharia de abordagens de medicina regenerativa para hipofunção salivar. Ele também foi recentemente nomeado membro do Instituto Americano de Engenharia Médica e Biológica.
Dr. Mar Yuping é professor e diretor do Centro de Regeneração Funcional e Integrativa de Tecidos da Faculdade de Ciências e Engenharia em Nanoescala da Universidade de Albany (SUNY). Ele completou seu bacharelado em engenharia química na Universidade de Tecnologia de Dalian, e mestrado e doutorado em engenharia química no Instituto de Física Química de Dalian, Academia Chinesa de Ciências, seguido por treinamento de pós-graduação em biologia de células-tronco e engenharia de tecidos na Universidade Estadual de Ohio. Sua experiência abrange nanobiotecnologia, bioengenharia, terapia com células-tronco, engenharia de tecidos e medicina regenerativa. Em 2025, ele foi admitido no AIMBE College of Fellows – uma das mais altas honras em engenharia biomédica.
