p Lesão cerebral traumática (TBI) - definida como uma colisão, golpe ou sacudida na cabeça que interrompe o funcionamento normal do cérebro - enviou 2,5 milhões de pessoas nos EUA para o pronto-socorro em 2014, de acordo com estatísticas dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA. Hoje, pesquisadores relatam um hidrogel de peptídeo de automontagem que, quando injetado no cérebro de ratos com TBI, aumento do crescimento de vasos sanguíneos e sobrevivência neuronal. p Os pesquisadores apresentarão seus resultados no Encontro e Exposição Nacional do Outono de 2019 da American Chemical Society (ACS).

p "Quando pensamos em lesões cerebrais traumáticas, pensamos em soldados e atletas, "diz Biplab Sarkar, Ph.D., quem está apresentando o trabalho na reunião. "Mas a maioria dos TCEs realmente acontecem quando as pessoas caem ou estão envolvidas em acidentes com veículos motorizados. À medida que a idade média do país continua a aumentar, o número de acidentes relacionados com quedas em particular também aumentará. "

p Os TBIs abrangem dois tipos de lesões. Lesão primária resulta do dano mecânico inicial aos neurônios e outras células do cérebro, bem como vasos sanguíneos. Lesões secundárias, que pode ocorrer segundos após o TCE e durar anos, incluem estresse oxidativo, inflamação e ruptura da barreira hematoencefálica. "A lesão secundária cria este ambiente neurotóxico que pode levar a efeitos cognitivos de longo prazo, "Sarkar diz. Por exemplo, Sobreviventes de TCE podem experimentar controle motor prejudicado e um aumento da taxa de depressão, ele diz. Atualmente, não há tratamento regenerativo eficaz para TBIs.

p Sarkar e Vivek Kumar, Ph.D., o investigador principal do projeto, queria desenvolver uma terapia que pudesse ajudar a tratar lesões secundárias. "Queríamos ser capazes de regenerar novos vasos sanguíneos na área para restaurar a troca de oxigênio, que é reduzido em pacientes com TCE, "Sarkar diz." Além disso, queríamos criar um ambiente onde os neurônios pudessem ser sustentados e até mesmo prosperar. "

p Os pesquisadores, ambos no New Jersey Institute of Technology, já havia desenvolvido peptídeos que podem se automontar em hidrogéis quando injetados em roedores. Ao incorporar fragmentos de sequências de proteínas específicas aos peptídeos, a equipe pode dar-lhes diferentes funções. Por exemplo, Sarkar e Kumar desenvolveram anteriormente hidrogéis de peptídeos angiogênicos que desenvolvem novos vasos sanguíneos quando injetados sob a pele de camundongos.

p Para adaptar sua tecnologia ao cérebro, Sarkar e Kumar modificaram as sequências peptídicas para tornar as propriedades materiais do hidrogel mais semelhantes às do tecido cerebral, que é mais macio do que a maioria dos outros tecidos do corpo. Eles também anexaram uma sequência de uma proteína neuroprotetora chamada ependimina. Os pesquisadores testaram o novo peptídeo hidrogel em um modelo de rato de TBI. Quando injetado no local da lesão, os peptídeos se auto-montaram em um hidrogel que agia como um nicho neuroprotetor ao qual os neurônios podiam se ligar.

p Uma semana depois de injetar o hidrogel, a equipe examinou os cérebros dos ratos. Eles descobriram que, na presença do hidrogel, a sobrevivência das células cerebrais melhorou dramaticamente, resultando em cerca de duas vezes mais neurônios no local da lesão em ratos tratados do que em animais de controle com lesão cerebral. Além disso, os pesquisadores viram sinais de formação de novos vasos sanguíneos. "Vimos alguns indícios de que os ratos do grupo tratado deambulavam mais do que os do grupo de controle, mas precisamos fazer mais experimentos para realmente quantificar isso, "Sarkar diz.

p De acordo com Kumar, uma das próximas etapas será estudar o comportamento dos animais tratados para avaliar sua recuperação funcional do TCE. Os pesquisadores também estão interessados ​​em tratar ratos com uma combinação de seu peptídeo angiogênico anterior e sua nova versão neurogênica para ver se isso pode melhorar a recuperação. E finalmente, eles planejam descobrir se os hidrogéis de peptídeo funcionam para lesões cerebrais mais difusas, como concussões. "Vimos que podemos injetar esses materiais em uma lesão definida e obter uma boa regeneração do tecido, mas também estamos colaborando com diferentes grupos para descobrir se isso poderia ajudar com os tipos de ferimentos que vemos em soldados, veteranos e até mesmo pessoas que trabalham em canteiros de obras que sofreram lesões por explosão, "Kumar diz.