YLU, 03/08/2022
Por Bill Hathaway
Minutos após o batimento cardíaco final, uma cascata de eventos bioquímicos desencadeados pela falta de fluxo sanguíneo, oxigênio e nutrientes começa a destruir as células e órgãos do corpo. Mas uma equipe de cientistas de Yale descobriu que uma falha celular maciça e permanente não precisa acontecer tão rapidamente.
Usando uma nova tecnologia desenvolvida pela equipe que fornece um fluido protetor de células especialmente projetado para órgãos e tecidos, os pesquisadores restauraram a circulação sanguínea e outras funções celulares em porcos uma hora após a morte, relatam na edição de 3 de agosto da revista. Nature.
As descobertas podem ajudar a estender a saúde dos órgãos humanos durante a cirurgia e expandir a disponibilidade de órgãos doados, disseram os autores.
“Todas as células não morrem imediatamente, há uma série mais prolongada de eventos”, disse David Andrijevic, pesquisador associado em neurociência da Yale School of Medicine e co-autor principal do estudo. “É um processo no qual você pode intervir, parar e restaurar alguma função celular.”
A pesquisa se baseia em um projeto anterior liderado por Yale que restaurou a circulação e certas funções celulares no cérebro de um porco morto com a tecnologia apelidada de BrainEx. Publicado em 2019, esse estudo e o novo foram liderados pelo laboratório de Nenad Sestan, de Yale, professor de neurociência Harvey e Kate Cushing professor de medicina comparada, genética e psiquiatria.
“Se pudéssemos restaurar certas funções celulares no cérebro morto, um órgão conhecido por ser mais suscetível à isquemia [suprimento sanguíneo inadequado], levantamos a hipótese de que algo semelhante também poderia ser alcançado em outros órgãos vitais para transplante”, disse Sestan.
No novo estudo – que envolveu o autor sênior Sestan e colegas Andrijevic, Zvonimir Vrselja, Taras Lysyy e Shupei Zhang, todos de Yale – os pesquisadores aplicaram uma versão modificada do BrainEx chamada OrganEx ao porco inteiro. A tecnologia consiste em um dispositivo de perfusão semelhante às máquinas coração-pulmão – que fazem o trabalho do coração e dos pulmões durante a cirurgia – e um fluido experimental contendo compostos que podem promover a saúde celular e suprimir a inflamação em todo o corpo do porco. A parada cardíaca foi induzida em porcos anestesiados, que foram tratados com OrganEx uma hora após a morte.
Seis horas após o tratamento com OrganEx, os cientistas descobriram que certas funções celulares essenciais estavam ativas em muitas áreas do corpo dos porcos – inclusive no coração, fígado e rins – e que algumas funções dos órgãos haviam sido restauradas. Por exemplo, eles encontraram evidências de atividade elétrica no coração, que manteve a capacidade de se contrair.
“Também conseguimos restaurar a circulação por todo o corpo, o que nos surpreendeu”, disse Sestan.
Normalmente, quando o coração para de bater, os órgãos começam a inchar, colapsando os vasos sanguíneos e bloqueando a circulação, disse ele. No entanto, a circulação foi restaurada e os órgãos dos porcos falecidos que receberam o tratamento com OrganEx pareciam funcionais ao nível das células e tecidos.
“Sob o microscópio, era difícil dizer a diferença entre um órgão saudável e um que havia sido tratado com a tecnologia OrganEx após a morte”, disse Vrselja.
Como no experimento de 2019, os pesquisadores também descobriram que a atividade celular em algumas áreas do cérebro havia sido restaurada, embora nenhuma atividade elétrica organizada que indicasse a consciência tenha sido detectada durante qualquer parte do experimento.
A equipe ficou especialmente surpresa ao observar movimentos musculares involuntários e espontâneos nas áreas de cabeça e pescoço quando avaliaram os animais tratados, que permaneceram anestesiados durante todo o experimento de seis horas. Esses movimentos indicam a preservação de algumas funções motoras, disse Sestan.
Os pesquisadores enfatizaram que estudos adicionais são necessários para entender as funções motoras aparentemente restauradas nos animais, e que é necessária uma rigorosa revisão ética de outros cientistas e bioeticistas.
Os protocolos experimentais para o estudo mais recente foram aprovados pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais de Yale e orientados por um comitê externo de consultoria e ética.
A tecnologia OrganEx pode eventualmente ter várias aplicações potenciais, disseram os autores. Por exemplo, poderia prolongar a vida útil dos órgãos em pacientes humanos e expandir a disponibilidade de órgãos de doadores para transplante. Também pode ajudar a tratar órgãos ou tecidos danificados por isquemia durante ataques cardíacos ou derrames.
“Existem inúmeras aplicações potenciais desta excitante nova tecnologia”, disse Stephen Latham, diretor do Centro Interdisciplinar de Bioética de Yale. “No entanto, precisamos manter uma supervisão cuidadosa de todos os estudos futuros, particularmente aqueles que incluem perfusão do cérebro”.
A pesquisa foi financiada pelo Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA, Institutos Nacionais de Saúde e Instituto Nacional de Saúde Mental.
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