atualizado em 08/03/2005
Bioengenharia Tecidual – Pele e Mucosa
A pele é constituída por duas camadas principais, o epitélio de superfície
(epiderme) e a matriz de tecido conjuntivo (derme). Os queratinócitos
representam a maior parte das células do epitélio, sendo também encontrados
melanócitos e células de Langerhans, além de células de Merkel. A epiderme é
mantida por um processo de proliferação multipotencial da população das células
tronco presentes na camada basal e de diferenciação dos queratinócitos a partir
dessas células progenitoras. Durante a diferenciação terminal de queratinócitos,
estes se desprendem da camada basal da epiderme e das células vizinhas e perdem
o contato com a membrana basal. Esse início do processo de diferenciação celular
está intimamente relacionado com a interação célula matriz e na regulação de
proteínas como a integrina, fibronectina e laminina. Na derme são encontrados
fibroblastos, macrófagos e mastócitos.
O grupo de Bioengenharia Tecidual de pele e mucosa é dividido em quatro
projetos: Banco de Pele, Prestação de Serviço, Pesquisa e o Projeto Natura.
O Banco de Pele é composto pelas atividades de captação de
pele cadavérica e sua acelularização. A pele cadavérica e a derme acelularizada
(DA) podem ser usadas como curativo biológico para pacientes queimados ou com
úlceras crônicas na pele.
Á partir de pequenas biópsias podemos isolar fibroblastos e
queratinócitos humanos, expandir epiderme humana in vitro para
transplantes autólogos e heterólogos ou para a confecção de um composto
derme-epiderme, que também é usado como curativo biológico, com baixo potencial
de rejeição. Todos esses compostos podem ser comercializados pela equipe de
prestação de serviço.
Já foi demonstrado que a injeção intradérmica de
fibroblastos autólogos em indivíduos acidentalmente submetidos à radiação, induz a recuperação rápida da
ferida, aumentando a elasticidade da pele. No mesmo estudo
foi observado um aumento na quantidade de colágeno, espessura das fibras, grau
de “cross linkage” do colágeno, melhorando o desempenho mecânico.
A injeção de fibroblasto heterólogo é usado no tratamento da
Epidermólise Bolhosa. A Epidermólise Bolhosa é um termo aplicado a um grupo de
doenças cuja característica principal é o aparecimento de bolhas na pele e às
vezes nas mucosas provocado por um leve atrito. É um grupo heterogêneo sob o
aspecto genético, clínico, anátomo-patológico e microscopia eletrônica.
Existem três formas de Epidermólise Bolhosa: simples,
juncional e distrófica. Na simples há deficiência do gene para queratina
(K5/K14) e as bolhas se formam
na epiderme, enquanto na juncional a deficiência é no gene da laminina, uma
proteína indispensável na junção derme-epiderme.
Admite-se que o mecanismo para a formação de bolhas envolve a
destruição do tecido dérmico por uma protease (colagenase) e uma proteína
estrutural defeituosa (colágeno VII) principal componente das fibrilas de
ancoragem que por esse motivo estão ausentes, defeituosas e em menor número na
interface dermo-epidérmica. Este fato é devido a uma mutação que ocorre no gen do
colágeno VII (col VII A1) e para cada local da alteração do gene
corresponde um fenótipo mais grave ou menos grave. Nesse caso, as lesões curam
com cicatrizes e é denominada Epidermólise Bolhosa Distrófica.
Os fibroblastos de pele humana além de produzir um zimógeno
da colagenase produzem um inibidor da enzima ativa que poderia ser considerado
um ITMP. Este inibidor é uma glicoproteína de M=28500 e mostra notável
estabilidade inclusive térmica. É válido supor que essas células inoculadas
poderiam modular a colagenase e produzir colágeno VII normal, o que aceleraria a
cicatrização e possivelmente impediria a formação de bolhas nos locais em que
foram inoculados.
A injeção de fibroblastos é um processo inócuo não havendo
praticamente efeitos colaterais. As raras ocorrências de reação alérgica local
só acontecem quando os fibroblastos são mal lavados, e são causadas pela reação
alérgica ao meio de cultura. Este fato não ocorre conosco há vários anos, dentre
os quase vinte anos de experiência no cultivo de células e transplante de
fibroblastos.
Também possuímos alunos que estão desenvolvendo teses de
mestrado e doutorado em Bioengenharia Tecidual. Temos linhas de pesquisa
envolvendo mucosa oral humana, mucosa oral canina, mucosa vaginal.
O projeto Natura visa a obtenção de substitutos de pele in vitro para estudo
toxicológico de cosméticos. Dentro deste contexto, a possibilidade de se
utilizar os substitutos de pele que possam simular a fisiologia da pele humana,
seja compostos (contendo proteínas e/ou células dérmicas e queratinócitos) ou
contendo somente as células epidérmicas (queratinócitos), fortaleceu enormemente
os ensaios toxicológicos. Estes materiais também podem ser utilizados para a
verificação de efeitos farmacológicos de moléculas recém-sintetizadas.
Estes ensaios seguem duas vertentes. A aplicação de moléculas
testadas diretamente sobre as células pode informar sobre a toxicidade ou o
eventual efeito protetor sobre a viabilidade, proliferação e função fisiológica
das células usadas. Por outro lado, os queratinócitos em cultura secretam
moléculas ativas como mediadores químicos da inflamação, citocinas, quimiocinas
e fatores de crescimento que podem ser facilmente identificados e quantificados.
Equivalentes epidérmicos destinados ao uso em farmacologia consistem
de queratinócitos cultivados sobre uma camada alimentadora constituída de
fibroblastos da linhagem 3T3 irradiados. As células formam uma multicamada
queratinizada na superfície, que se assemelha à epiderme. Já existe
comercialmente disponível uma série de equivalentes epidérmicos. Os
equivalentes dermo-epidérmicos consistem de epiderme e a derme podendo conter ou
não os fibroblastos e/ou melanócitos. Podem ser também obtidos comercialmente,
assim como podem ser preparados a partir de pele submetida a tratamentos para
torná-la acelular, conforme os procedimentos já estabelecidos na UFRJ.
voltar
