Durante gerações, os cientistas consideraram a incapacidade de regenerar partes perdidas do corpo como uma das limitações fundamentais dos humanos e de outros mamíferos. Embora criaturas como as salamandras possam regenerar membros inteiros, os humanos geralmente curam ferimentos formando tecido cicatricial.
Uma nova pesquisa da Faculdade de Medicina Veterinária e Ciências Biomédicas do Texas (VMBS) mostra que as habilidades regenerativas não estão completamente ausentes nos mamíferos. Em vez disso, podem estar ocultos no mecanismo normal de cura do corpo, esperando para serem ativados nas condições certas.
“Por que alguns animais podem se recuperar enquanto outros, especialmente humanos, não, é uma grande questão que tem sido feita desde Aristóteles”, disse o Dr. Ken Muneoka, professor do Departamento de Fisiologia Veterinária e Farmacologia (VTPP) do VMBS. “Passei minha carreira tentando descobrir isso.”
Num estudo publicado em Comunicações da naturezaMuneoka e seus colegas descrevem um novo tratamento em duas etapas que permitiu a regeneração de ossos, estruturas articulares e ligamentos. Embora os tecidos regenerados não fossem réplicas perfeitas dos originais, os investigadores acreditam que esta abordagem poderia eventualmente ajudar a reduzir as cicatrizes e melhorar a recuperação dos tecidos após a amputação.
Redirecionamento da cicatrização da formação de cicatriz
Quando os mamíferos são feridos, o corpo geralmente responde com fibrose. Durante esse processo, as células fibroblásticas fecham rapidamente a ferida e criam tecido cicatricial. Embora esta resposta ajude a prevenir infecções e danos adicionais, também limita a capacidade do corpo de restaurar o que foi perdido.
Os animais capazes de regeneração seguem um caminho diferente. Nas salamandras, por exemplo, células semelhantes se reúnem em uma estrutura chamada blastema, que serve de base para o crescimento de novos tecidos.
“É como se essas células pudessem se mover em duas direções diferentes”, disse Muneoka. “Eles poderiam fazer uma cicatriz ou criar um blastema. Nossa pesquisa se concentrou em redirecionar o comportamento dos fibroblastos já presentes no local da lesão.”
Para ver se os mamíferos em cura poderiam ser estimulados a se regenerar, a equipe de pesquisa desenvolveu um tratamento que usa dois fatores de crescimento bem conhecidos em sequência.
A primeira etapa envolveu a aplicação do fator de crescimento de fibroblastos 2 (FGF2) após a cicatrização da ferida. Depois de esperar a conclusão do processo inicial de cura, os pesquisadores permitiram que o corpo respondesse normalmente antes de intervir.
Segundo Muneoka, a equipe então “mudou o que viria a seguir”.
O FGF2 promoveu a formação de uma estrutura semelhante ao blastema que normalmente não ocorre em mamíferos após esse tipo de lesão. Poucos dias depois, os pesquisadores aplicaram um segundo fator de crescimento, a proteína morfogenética óssea 2 (BMP2), que fez com que essas células começassem a construir novos tecidos.
“É realmente um processo de duas etapas”, disse Muneoka. “Primeiro você afasta as células das cicatrizes e depois dá-lhes sinais que lhes dizem o que construir.”
Repensando o papel das células-tronco
Uma das descobertas mais importantes do estudo é que a regeneração pode não exigir a adição de células-tronco de fora do corpo, uma abordagem comumente estudada na medicina regenerativa.
“Você não precisa necessariamente pegar as células-tronco e colocá-las de volta”, disse Muneoka. “Eles já estão lá – você só precisa aprender como fazê-los se comportar da maneira que você deseja.”
Dr. Larry Suwa, outro professor do VTPP envolvido na pesquisa, disse que os resultados desafiam suposições de longa data sobre o que as células dos mamíferos são capazes.
“As células que pensávamos serem não programáveis, na verdade são”, disse Suva. “A capacidade não está faltando – ela está apenas sendo obscurecida”.
Os pesquisadores também encontraram evidências de que as células podem ser redirecionadas para criar estruturas fora de sua localização normal. Este processo, conhecido como reespecificação posicional, é uma parte importante do desenvolvimento.
Na prática, as células que normalmente ajudam a formar um tipo de tecido podem ser instruídas a reparar outra estrutura após uma lesão.
Restauração de ossos, tendões, ligamentos e articulações
Embora os tecidos regenerados não correspondessem completamente à anatomia original, os investigadores restauraram com sucesso todas as principais estruturas que foram removidas durante a amputação, incluindo ossos, tendões, ligamentos e tecido articular.
As regiões reconstruídas continham componentes esqueléticos e tecidos conjuntivos dispostos em padrões que lembram a anatomia natural.
“Recuperamos o que seria de esperar com esse nível de lesão”, disse Muneoka. “As estruturas estão lá – mas não estão em perfeitas condições.”
As descobertas também mostram que a regeneração depende do trabalho conjunto de várias vias biológicas. A regeneração tecidual é muito mais complexa do que a ativação de um único mecanismo.
Benefícios potenciais para cicatrização de feridas
Embora a investigação ainda esteja numa fase inicial, os cientistas acreditam que poderá ter aplicações práticas muito antes de a regeneração completa ser possível.
Em vez de se concentrar apenas na substituição de estruturas em falta, esta abordagem pode ajudar a melhorar os resultados de cicatrização, reduzindo a formação de cicatrizes e melhorando a reparação dos tecidos.
“As pessoas deveriam começar a pensar em usar esses sinais no processo de cura”, disse Muneoka. “Mesmo uma ligeira mudança na resposta às cicatrizes pode trazer benefícios reais”.
O caminho para os ensaios clínicos também pode ser mais simples do que para muitos tratamentos experimentais. O BMP2 já possui aprovação da FDA para algumas aplicações médicas e o FGF2 está atualmente sendo avaliado em vários ensaios clínicos.
Um novo olhar sobre a regeneração de mamíferos
O estudo acrescenta evidências crescentes de que a regeneração em mamíferos pode não ser uma característica completamente perdida. Em vez disso, pode ser uma habilidade passiva que normalmente permanece inativa durante a cura.
“Isso muda a forma como pensamos sobre o que é possível”, disse Suva. “Uma vez que você mostra que a regeneração pode ser ativada, abre-se a possibilidade de fazer todo um novo conjunto de perguntas.”
Para Muneoka, estas questões abrangeram décadas de investigação e agora têm um novo quadro promissor.
“Distúrbios de regeneração em mamíferos podem ser resgatados”, disse ele. “Agora temos um modelo para começar a descobrir como.”
