Pesquisadores da Faculdade de Medicina Odontológica de Columbia identificaram células-tronco capazes de produzir novas cartilagens e reparar articulações danificadas.
As células residem dentro da articulação temporomandibular (ATM), que articula o osso da mandíbula com o crânio. Quando as células-tronco foram manipuladas em animais com degeneração da ATM, as células conseguiram reparar a cartilagem da articulação. Uma única célula transplantada em um camundongo gerou espontaneamente cartilagem e osso, e até começou a formar um nicho de medula óssea. As descobertas foram publicadas em outubro na Nature Communications.
“Isso é muito empolgante para a área, pois os pacientes que têm problemas em suas mandíbulas e na ATM possuem opções muito limitadas em termos de tratamentos clínicos disponíveis”, relata Mildred C. Embree, professora assistente de medicina odontológica em Columbia. A equipe da Dra. Embree conduziu a pesquisa com colegas, incluindo o codiretor do Centro de Regeneração Craniofacial de Columbia, Jeremy Mao.
Segundo dados do Instituto Nacional de Saúde, estipula-se que mais de 10 milhões de pessoas sofram de distúrbios na ATM nos Estados Unidos. As opções de tratamento disponíveis atualmente incluem cirurgia ou cuidados paliativos, capazes de tratar os sintomas, mas que não podem regenerar o tecido danificado. As descobertas de Embree sugerem que as células-tronco já presentes na articulação podem ser manipuladas com intuito de regenerar a ATM.
A cartilagem ajuda a amortecer as articulações e permite que elas se movam de forma suave. O tipo de cartilagem dentro da ATM é uma fibrocartilagem, também encontrada no menisco do joelho e nos discos entre as vértebras. Como a fibrocartilagem não pode se regenerar espontaneamente, lesões e doenças que danifiquem esse tecido podem levar à uma incapacidade permanente.
Pesquisadores da área médica têm trabalhado no uso de células-tronco – células imaturas que podem se desenvolver em vários tipos de tecido – para regenerar cartilagem. Diante dos desafios de transplantar células-tronco dos doadores, assim como a possibilidade de rejeição pelo receptor, os pesquisadores estão especialmente interessados em encontrar formas de usar as células-tronco que já estão no corpo.
“As implicações dessas descobertas são amplas, inclusive para terapias clínicas”, disse Mao. “Elas sugerem que os sinais moleculares que governam as células-tronco podem ter aplicações terapêuticas para regeneração de cartilagem e osso. Problemas em cartilagens e algumas imperfeições ósseas são notavelmente difíceis de curar”.
Em uma série de experimentos descritos neste novo estudo, a equipe de pesquisa isolou as células-tronco fibrocartilaginosas (FCSCs) da ATM e mostrou que essas células são capazes de formar cartilagem e osso, ambos em laboratório e quando implantados em animais. “Eu não tive que adicionar qualquer reagente nas células”, disse Embree. “Elas estavam programadas para fazer isso”. E enquanto algumas abordagens para regenerar tecidos danificados requerem fatores de crescimento ou biomateriais para o crescimento das células, ela notou que as FCSCs crescem e maturam espontaneamente.
Embree e sua equipe também identificaram um sinal molecular, chamado Wnt, que esgotam as FCSCs e causam degeneração da cartilagem. A injeção de uma molécula capaz de bloquear a Wnt, a esclerostina, em animais com ATMs degeneradas estimulou o crescimento da cartilagem e a cura da articulação.
Agora, ela e seus colegas estão procurando por outras pequenas moléculas que possam ser usadas para inibir o Wnt e para promover o crescimento das FCSC. De acordo com Embree, a ideia é encontrar um fármaco com efeitos colaterais mínimos que possa ser injetado diretamente na articulação.
Crianças com artrite idiopática juvenil podem ter um crescimento atrofiado da mandíbula, situação que não consegue ser tratada com drogas atualmente existentes, disse a Dra. Embree. Uma vez que a ATM é o centro de crescimento da mandíbula, a nova pesquisa pode oferecer estratégias para tratar essas crianças e direcionar a uma melhor compreensão de como a mandíbula cresce e se desenvolve. Enquanto ortodontistas frequentemente dependem de tecnologias “desajeitadas” como capacetes para modificar o crescimento da mandíbula, as descobertas poderiam apontar para formas de modular o crescimento em nível celular.
Em última análise, a equipe diz que as descobertas poderiam levar a estratégias para reparar a fibrocartilagem em outras articulações, incluindo os joelhos e os discos vertebrais. “Esses tipos de cartilagem têm diferentes constituintes celulares, então nós teríamos que investigar as bases moleculares em relação a como essas células são reguladas”.
Fonte: http://newsroom.cumc.columbia.edu/blog/2016/10/10/stem-cells-from-jaw-bone-help-repair-damaged-cartilage/
DOI: 10.1038/ncomms13073