Tecido do coração é cultivado em teias de aranha

Estas são células do tecido do coração, destacadas por marcadores fluorescentes, cultivadas em uma matriz de seda de aranha.
[Imagem: Alexander Teplenin et al./PLOS ONE]

Medicina regenerativa

Cientistas conseguiram cultivar células do coração em fibras geneticamente modificadas da proteína espidroína, o material constituinte das teias de aranha.

O cultivo de órgãos e tecidos a partir das células dos pacientes é considerado a fronteira da pesquisa médica, sobretudo da chamada medicina regenerativa, que tenta desenvolver métodos para resolver o problema da rejeição dos transplantes.

No entanto, é difícil encontrar um suporte apropriado para cultivar as células. O material não pode ser tóxico, deve ser elástico e não pode ser rejeitado pelo organismo - além, é claro, de dar condições totais para o crescimento das células.

A equipe do professor Konstantin Agladze, do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou (Rússia) descobriu que a seda de aranha pode ser um substrato perfeito para o cultivo de células do tecido cardíaco.

Espidroína

O suporte de teia de aranha permitiu o desenvolvimento de tecidos cardíacos totalmente funcionais, capazes de contrair e disparar e conduzir ondas de excitação a partir de células chamadas cardiomiócitos.

Os suportes construídos com espidroína mostraram-se incrivelmente duráveis. E, apesar de serem muito leves, eles são cinco vezes mais fortes do que o aço, duas vezes mais elásticos do que o nylon e são capazes de esticar um terço do seu comprimento.

As estruturas de moléculas de espidroína que formam as linhas principais das teias de aranha são semelhantes às da proteína da seda de aranha propriamente dita, a fibroína, só que são muito mais duráveis.

Seda de aranha artificial

Monitorando as células cultivadas na seda de aranha artificial, com a ajuda de um microscópio e de marcadores fluorescentes nas próprias células, a equipe verificou que, em um período de apenas três a cinco dias, a camada de células que se formou sobre o substrato contrai de forma síncrona e conduz impulsos elétricos da mesma forma que o tecido de um coração real.

"Pudemos responder positivamente a todas as questões que colocamos no início deste projeto de pesquisa," relatou o professor Agladze. "As células do tecido cardíaco aderiram com sucesso ao substrato de espidroína recombinante; elas cresceram formando camadas e são totalmente funcionais, o que significa que elas podem contrair coordenadamente."

Embora crescer órgãos e tecidos artificiais para transplantes seja um objetivo de longo prazo da medicina regenerativa, esta técnica pode ajudar, a curto prazo, a construir "corações artificiais" em miniatura, no interior de chips, substituindo os animais em testes de medicamentos por tecidos humanos.