A medicina antiga combina com a pesquisa moderna em um novo método de regeneração de tecidos
Crédito:Faculdade de Engenharia da Universidade Texas A&M Durante séculos, as civilizações usaram materiais inorgânicos de ocorrência natural por suas propriedades curativas percebidas. Os egípcios pensavam que o minério de cobre verde ajudava na inflamação dos olhos, os chineses usavam cinábrio para azia e os nativos americanos usavam argila para reduzir a dor e a inflamação.
Avançando até hoje, os pesquisadores da Texas A&M University ainda estão descobrindo maneiras pelas quais materiais inorgânicos podem ser usados para cura.
Em dois artigos publicados recentemente, o Dr. Akhilesh Gaharwar, professor dotado de Tim e Amy Leach no Departamento de Engenharia Biomédica, e o Dr. reparação e regeneração tecidual.
O primeiro artigo, publicado na Acta Biomaterialia , explica que as vias celulares para a formação de ossos e cartilagens podem ser ativadas em células-tronco por meio de íons inorgânicos. O segundo artigo, publicado na Advanced Science , explora o uso de nanomateriais de base mineral, especificamente nanosilicatos 2D, para auxiliar na regeneração músculo-esquelética.
"Essas investigações aplicam métodos moleculares de ponta e de alto rendimento para esclarecer como os biomateriais inorgânicos afetam o comportamento das células-tronco e os processos regenerativos dos tecidos", disse Singh.
A capacidade de induzir a formação óssea natural é promissora para melhorias nos resultados do tratamento, nos tempos de recuperação dos pacientes e na redução da necessidade de procedimentos invasivos e medicação de longo prazo.
“Aumentar a densidade e a formação óssea em pacientes com osteoporose, por exemplo, pode ajudar a mitigar os riscos de fraturas, levar a ossos mais fortes, melhorar a qualidade de vida e reduzir os custos com cuidados de saúde”, disse Gaharwar. “Esses insights abrem perspectivas interessantes para o desenvolvimento de biomateriais de próxima geração que poderiam fornecer uma abordagem mais natural e sustentável para a cura”.
Crédito:Acta Biomaterialia (2024). DOI:10.1016/j.actbio.2024.03.020
Gaharwar disse que a nova abordagem difere dos métodos atuais de regeneração que dependem de moléculas orgânicas ou derivadas biologicamente e fornece soluções personalizadas para problemas médicos complexos.
“Uma das descobertas mais significativas da nossa investigação é a capacidade destes nanosilicatos de estabilizar as células estaminais num estado propício à regeneração do tecido esquelético”, disse ele. “Isto é crucial para promover o crescimento ósseo de forma controlada e sustentada, o que é um grande desafio nas atuais terapias regenerativas”.
Gaharwar planeja continuar desenvolvendo biomateriais para aplicações clínicas. Ele usará biomateriais inorgânicos em conjunto com técnicas de bioimpressão 3D para projetar implantes ósseos personalizados para lesões reconstrutivas.
“Na cirurgia reconstrutiva, particularmente para defeitos craniofaciais, o crescimento ósseo induzido é crucial para restaurar a função e a aparência, vital para funções essenciais como mastigar, respirar e falar”, disse ele. “A indução da formação óssea tem diversas aplicações críticas em ortopedia e odontologia”.
A ex-aluna de graduação em engenharia biomédica, Dra. Anna Kersey '23, foi a autora principal do artigo publicado na Acta Biomaterialia e a estudante de graduação em engenharia biomédica Aparna Murali foi a autora principal do artigo de acompanhamento publicado na Advanced Science .
"Esta abordagem não apenas une práticas antigas com métodos científicos modernos, mas também minimiza o uso de terapias proteicas, que apresentam riscos de induzir crescimento anormal de tecidos e formações cancerígenas", disse Gaharwar.
"Coletivamente, essas descobertas elucidam o potencial dos biomateriais inorgânicos para atuarem como mediadores poderosos na engenharia de tecidos e estratégias regenerativas, marcando um avanço significativo no campo."
