Cientistas do Centro McEwen de Medicina Regenerativa da Rede Universitária de Saúde em Toronto desenvolveram as primeiras células cardíacas, pavimentando o caminho para um marcapasso cardíaco alternativo e biológico.

Suas descobertas, publicadas online em Nature Biotecnology, em 12 de dezembro, detalham como as células-tronco humanas pluripotentes podem ser persuadias, em 21 dias, a desenvolver células cardíacas que regulam os batimentos cardíacos com impulsos elétricos. Essas células de marcapasso humanas foram testadas em corações de ratos e se mostraram um marcapasso biológico através da ativação de impulsos elétricos que acionam a contração do coração.

Células de marcapasso do nó de Sinoatrial são o principal marcapasso do coração, controlando a pulsação ao longo da vida. Defeitos no marcapasso podem levar a desordens no ritmo cardíaco, que são comumente tratadas através da implantação de dispositivos de marcapassos eletrônicos. Aprender como se gerar células de marcapasso poderia ajudar na compreensão das desordens nas células de marcapasso, e fornecer uma fonte celular para desenvolver um marcapasso biológico. Marcapasso biológicos, por sua vez, representam uma alternativa promissora a marcapassos eletrônicos, superando desvantagens como uma falta de resposta pulmonar e a inabilidade de adaptação às mudanças no tamanho do coração em pacientes pediátricos.

Os pesquisadores usaram uma abordagem da biologia do desenvolvimento para estabilizar um protocolo específico para a geração de células de marcapasso.

“O que nós estamos fazendo é biologia humana em uma placa de Petri”, disse o Dr. Gordon Keller, diretor do Centro McEwen e autor do artigo. “Nós estamos replicando o caminho da natureza para fazer células de marcapasso”.

Baseado em descobertas anteriores em modelos animais, os pesquisadores do Centro McEwen restauraram e mapearam o caminho do desenvolvimento específico de como células-tronco pluripotentes humanas tornam-se células de marcapasso. Esse caminho foi atingido com a utilização de diferentes moléculas sinalizadoras em diferentes momentos ao longo de 21 dias para guiar o caminho das células até o seu objetivo.

“É complicado”, afirmou Stephanie Protze, uma pós-doutoranda do laboratório do Dr. Keller e autora no artigo Nature. “Você tem que determinar a sinalização das moléculas certas na concentração certa, no tempo certo para estimular as células-tronco”.

“O Dr. Keller acrescentou que “nós entendemos a importância da precisão no desenvolvimento biológico na definição do processo pelo qual os organismos crescem e se desenvolvem. Nós usamos a mesma precisão na placa de Petri porque nós estamos replicando esses mesmos processos”.

Assista ao vídeo das células de marcapasso humanas aqui: https://youtu.be/2yArYUpnM78

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http://www.uhn.ca/corporate/News/PressReleases/Pages/mcEwen_centre_scientists_produce_functional_heart_pacemaker_cells.aspx
DOI: 10.1038/nbt.3745