Um novo método desenvolvido por pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, revela como ocorrem danos nas células biológicas humanas devido à fadiga mecânica. As descobertas, publicadas na revista Nature Communications, podem levar a novos tratamentos para doenças como osteoartrite e doenças cardíacas.

Fadiga mecânica é o processo pelo qual os materiais falham após serem submetidos a tensões repetidas. No corpo humano, a fadiga mecânica pode ocorrer em células e tecidos sujeitos a estresse repetido, como articulações, coração e vasos sanguíneos.

O novo método, denominado “teste de fadiga por nanoindentação”, permite aos pesquisadores medir as propriedades mecânicas de células individuais e como elas mudam ao longo do tempo quando submetidas a estresse repetido. Os pesquisadores usaram esse método para testar as propriedades mecânicas das células-tronco mesenquimais humanas, que são células que podem se diferenciar em vários outros tipos de células.

Os pesquisadores descobriram que as células-tronco mesenquimais humanas apresentaram uma diminuição na rigidez e um aumento na histerese, que é uma medida da energia perdida durante um ciclo de carga e descarga, quando submetidas a estresse repetido. Isto sugere que a fadiga mecânica pode causar danos nas células humanas, o que poderia contribuir para o desenvolvimento de doenças como osteoartrite e doenças cardíacas.

O novo método poderá ser usado para estudar as propriedades mecânicas de outros tipos de células e tecidos e para identificar potenciais alvos terapêuticos para condições causadas por fadiga mecânica.

"Este novo método fornece uma ferramenta poderosa para estudar as propriedades mecânicas de células individuais e como elas mudam ao longo do tempo", disse o autor principal James R. Nairn, professor de ciência e engenharia de materiais na Universidade da Califórnia, em San Diego. “Esta informação pode levar a novos tratamentos para doenças como osteoartrite e doenças cardíacas”.

Além de Nairn, o estudo foi coautor de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, e da Clínica Mayo.