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 normalmente curam ferimentos formando tecido cicatricial.
Uma nova pesquisa da Faculdade de Medicina Veterinária e Ciências Biomédicas do Texas A&M (VMBS), no entanto, sugere que as habilidades regenerativas podem não estar totalmente ausentes nos mamíferos. Em vez disso, eles poderiam estar escondidos dentro do mecanismo normal de cura do corpo, esperando para serem ativados nas condições certas.
“Por que alguns animais podem se regenerar e outros, especialmente os 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 entender isso.”
Num estudo publicado em Comunicações da NaturezaMuneoka e 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 a abordagem poderia eventualmente ajudar a reduzir cicatrizes e melhorar a reparação dos tecidos após amputações.
Redirecionando a cura para longe da formação de cicatrizes
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 reconstruir 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 estas células pudessem mover-se em duas direções diferentes”, disse Muneoka. “Eles poderiam fazer uma cicatriz ou um blastema. Nossa pesquisa se concentrou em redirecionar o comportamento dos fibroblastos já presentes no local da lesão”.
Para explorar se a cura dos mamíferos poderia ser impulsionada para a regeneração, a equipa de investigação desenvolveu um tratamento que utiliza dois factores de crescimento bem conhecidos em sequência.
A primeira etapa envolveu a aplicação do fator de crescimento de fibroblastos 2 (FGF2) após a ferida já ter cicatrizado. Ao esperar até que o processo inicial de cura fosse concluído, os pesquisadores permitiram que o corpo respondesse normalmente antes de intervir.
Segundo Muneoka, a equipe então “mudou o que acontece a seguir”.
O FGF2 incentivou a formação de uma estrutura semelhante ao blastema, algo que normalmente não ocorre em mamíferos após esse tipo de lesão. Vários dias depois, os pesquisadores aplicaram um segundo fator de crescimento, a proteína morfogenética óssea 2 (BMP2), que levou essas células a começarem a construir novos tecidos.
“Este é realmente um processo de duas etapas”, disse Muneoka. “Primeiro você afasta as células das cicatrizes e depois fornece os 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 explorada na medicina regenerativa.
“Você não precisa realmente obter células-tronco e colocá-las de volta”, disse Muneoka. “Eles já estão lá – você só precisa aprender como fazer com que eles se comportem da maneira que você deseja.”
Dr. Larry Suva, outro professor do VTPP envolvido no estudo, disse que os resultados desafiam suposições de longa data sobre o que as células dos mamíferos são capazes de fazer.
“As células que pensávamos serem não programáveis, na verdade são”, disse Suva. “A capacidade não está ausente – está apenas obscurecida”.
Os pesquisadores também encontraram evidências de que as células podem ser redirecionadas para criar estruturas fora de sua localização habitual. Este processo, conhecido como reespecificação posicional, é uma parte importante do desenvolvimento.
Em termos práticos, as células que normalmente ajudariam a formar um tipo de tecido podem ser instruídas a reconstruir uma estrutura diferente após uma lesão.
Recuperação de ossos, tendões, ligamentos e articulações
Embora os tecidos regenerados não correspondessem exatamente à anatomia original, os pesquisadores restauraram com sucesso todas as principais estruturas que foram removidas durante a amputação, incluindo ossos, tendões, ligamentos e tecidos articulares.
As áreas regeneradas continham componentes esqueléticos e tecidos conjuntivos dispostos em padrões que lembravam a anatomia natural.
“Regeneramos o que você esperaria ver nesse nível de lesão”, disse Muneoka. “As estruturas estão lá – mas não em uma forma perfeita”.
As descobertas também sugerem que a regeneração depende de múltiplas vias biológicas trabalhando juntas. A reconstrução de tecidos parece ser muito mais complexa do que ativar 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 se tornar possível.
Em vez de se concentrar apenas na substituição de estruturas em falta, a 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 durante o processo de cura”, disse Muneoka. “Mesmo mudar um pouco a resposta das cicatrizes pode trazer benefícios reais.”
O caminho para os testes clínicos também pode ser mais simples do que com muitas terapias experimentais. O BMP2 já possui aprovação da FDA para certas aplicações médicas e o FGF2 está atualmente sendo avaliado em vários ensaios clínicos.
Uma nova visão da regeneração dos 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 capacidade adormecida 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, ela abre a porta para perguntas inteiramente novas.”
Para Muneoka, essas questões impulsionaram décadas de investigação e têm agora um novo quadro promissor.
“A falha regenerativa em mamíferos pode ser resgatada”, disse ele. “Agora temos um modelo para começar a descobrir como.”
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