Como uma folha de espinafre pode tornar-se um mini-coração

Cientistas americanos retiraram células às folhas de espinafres e cultivaram células cardíacas humanas na estrutura de celulose da folha, com o seu sistema vascular

O coração, diz o investigador Glenn Gaudette, "é um órgão tão bonito". Coordenador do Laboratório de Regeneração do Miocárdio, do Instituto Politécnico de Worcester, em Massachusetts, nos Estados Unidos, Gaudette estuda há anos formas de regenerar os tecidos do músculo cardíaco, mas foi um trabalho que publicou em maio na revista Biomaterials que o colocou sob foco mediático. Nesse artigo Gaudette e a sua equipa conseguiram fazer uma importante prova de conceito: a de que é possível usar folhas de plantas, neste caso de espinafres, para regenerar tecido cardíaco funcional.

O que os investigadores fizeram foi transformar simples folhas de espinafre numa espécie de mini-corações feitos de células cardíacas humanas que conseguem bombar um fluido através da rede de "veias" da folha vegetal. Um feito que Glenn Gaudette diz ser apenas o princípio.

Demonstrada a possibilidade de produzir tecido cardíaco desta forma, trata-se agora de desenvolver o trabalho no sentido de esse tecido produzido em laboratório poder um dia ser transplantável em doentes para a regeneração deste órgão em pacientes com problemas cardíacos.

A ideia de usar uma estrutura vegetal para construir um simulacro funcional de um dos órgãos humanos mais complexos - como diz Gaudette, "ele tem um pouco de tudo, desde a dinâmica de fluidos, mecânica de sólidos, atividade elétrica, química, biologia, é fantástico" - , foi uma resposta quase natural à enorme dificuldade de reproduzir em laboratório a complexidade do seu sistema vascular.

Na bioengenharia de tecidos humanos funcionais, um campo de investigação que ganhou uma enorme projeção na última década e que é uma das esperanças para o futuro no transplante de órgãos, um dos problemas mais difíceis de resolver tem sido, justamente, a reprodução do sistema de vasos sanguíneos, aquela rede vital de base, que é essencial. Muitos grupos têm utilizado a impressão 3D para produzir os moldes onde são depois implantados e cultivados os tecidos, mas a questão dos vasos sanguíneos é mais complexa.

Foi aí que Joshua Gershlak, um estudante de doutoramento de Glenn Gaudette teve a ideia "ovo de Colombo", quando um dia se deu conta de que as folhas das plantas já têm essa rede vascular. "Eu já tinha feito trabalho de descelularização [retirar as células] em corações humanos e a folha de espinafre fez-me lembrar uma aorta", contou. Então pensou que, se conseguisse retirar todas as células vegetais à folha, deixando apenas a estrutura de base, feita de celulose e portanto biocompatível, se poderiam depois cultivar sobre ela as células do músculo cardíaco. Glenn Gaudette gostou da ideia e contactou colegas das universidades de Wisconsin e do Arkansas para, juntos, lançarem mãos à obra.

O resultado foi o que já se sabe. Tratadas por um processo laboratorial, as folhas, ao fim de sete dias, estavam reduzidas à sua estrutura básica e prontas para receberem as células humanas do tecido cardíacas, que se reproduziram em torno dela. No fim do processo, a equipa conseguiu que um fluido idêntico ao sangue fosse transportado através das "veias" daquela miniatura de coração.

"Este projeto demonstra a importância do trabalho interdisciplinar e abre a porta à possibilidade de utilizar múltiplas folhas de espinafres para produzir várias camadas de tecido do coração para tratar pessoas que sofreram um ataque cardíaco", explicou, por seu turno, Glenn Gaudette.

Além desta possibilidade evidente, o conceito pode agora ser testado com outras plantas para produzir também outros tecidos humanos. "Adaptar a enorme diversidade de plantas a este campo da engenharia de tecidos pode ser a solução para um mundo de problemas", conclui a equipa.

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