Estudo ajuda a entender ação terapêutica de células-tronco

Por Valéria Dias – valdias@usp.br
Publicado em 6/dezembro/2011

Diversos estudos científicos mostram que o tratamento com células-tronco adultas obtidas da medula óssea e do tecido adiposo pode, muitas vezes, atenuar ou mesmo reverter sinais e sintomas de algumas doenças crônicas, incluindo as distrofias musculares. No Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP, uma pesquisa realizada pelo fisioterapeuta Carlos Hermano da Justa Pinheiro apresenta resultados inéditos que ajudam a compreender como ocorre essa melhora no quadro clínico.

Pinheiro estudou camundongos geneticamente modificados para apresentarem distrofia muscular de Duchenne, doença genética causada pela deficiência na produção da distrofina, proteína muito importante para a célula muscular esquelética, pois mantêm a integridade da membrana celular. “Nosso estudo constatou que a aplicação de célula-tronco mesenquimal [um tipo de célula-tronco adulta] influencia diretamente no mecanismo que rege a inflamação no músculo com distrofia, diminuindo a mesma. E isto parece estar mais associado à melhora no quadro clínico do que a diferenciação das células-tronco em células musculares esqueléticas”, revela o pesquisador.

Pacientes com distrofia muscular são suscetíveis a lesões induzidas por atividade contrátil. Eles nascem sem nenhuma lesão aparente. À medida que vão se desenvolvendo, a musculatura começa a degenerar-se e vai sendo preenchida por tecido fibroso (fibrose) com consequente perda na função muscular. “O quadro inflamatório crônico no músculo distrófico tem efeito negativo para a massa muscular levando à atrofia. É como se o músculo esquelético envelhecesse precocemente devido a sucessivas tentativas de reparo do tecido danificado”, conta. “Dentre as estratégias terapêuticas promissoras para distrofia está o rejuvenescimento do microambiente muscular por meio da terapia gênica para aumento da formação de novos vasos sanguíneos no músculo distrófico”, explica. Terapia gênica é a inserção de genes no tecido visando suprir deficiências.

Na pesquisa de Pinheiro, foi observado que os animais tratados com células-tronco apresentaram aumento da formação de novos vasos sanguíneos, redução na formação de tecido fibroso, diminuição da inflamação muscular e preservação da massa e da força muscular.

Segundo o fisioterapeuta, a grande pergunta envolvendo esta questão é: “As células-tronco injetadas no músculo esquelético se diferenciam em células musculares esqueléticas ou exerceriam também alguma outra função local no tecido muscular distrófico?”. De acordo com o fisioterapeuta, muitos estudos já demonstraram que as células-tronco adultas restauram a expressão de distrofina em modelos experimentais de distrofia muscular. “Porém, o mecanismo que leva à melhora clínica poderia envolver outros efeitos das células-tronco além da formação de novas fibras musculares sem a deficiência que resulta na distrofia”, contextualiza.

Tratamento com células-tronco
A média de vida de camundongos gira em torno de dois anos. Os que foram usados na pesquisa, camundongos mdx, apresentavam grande comprometimento da produção de força muscular entre 6 e 12 meses de vida. “Foi nesse período que investigamos o efeito do tratamento com células-tronco mesenquimais nos animais distróficos”. Pinheiro utilizou um sistema de avaliação da função muscular (produção de força muscular dos animais) onde a inervação e a circulação sanguínea estão preservadas.

O pesquisador trabalhou com células-tronco obtidas do tecido adiposo de outros camundongos sem distrofia, que foram isoladas e cultivadas. “Trabalhamos com células-tronco mesenquimais pois elas podem ser isoladas de tecidos específicos como medula óssea, tecido do cordão umbilical e tecido adiposo. Neste último caso é fácil obter material proveniente de lipoaspiração.”

Pinheiro realizou vários experimentos, trabalhando com grupos que variaram de 8 a 12 animais. Foram aplicadas 4 injeções de células-tronco, uma vez por semana, durante 4 semanas. As aplicações foram realizadas dentro do músculo gastrocnêmio, que fica na região conhecida como “batata da perna”. Em humanos, esse músculo é importante para a postura em pé e para marcha; nos animais, para o impulso da passada. Na outra pata dos camundongos, foi aplicado placebo. Após uma semana do final do experimento, o pesquisador avaliou a função contrátil do músculo esquelético que recebeu as injeções de células-tronco, assim como do músculo da outra pata (que não recebeu as células) e as comparou com animais sem distrofia muscular.

“Nos animais que receberam injeções de células-tronco foi constatado que a perda da função muscular era insignificante quando comparado aos animais sem distrofia. Detectamos um aumento do conteúdo de marcadores de regeneração muscular, indicando formação de tecido muscular novo. Entretanto, esse aumento foi bem discreto diante da grande melhora observada na função muscular, sugerindo o envolvimento de outros mecanismos”, revela o pesquisador. “O aumento desses marcadores poderia ter sido ocasionado por duas razões: as células-tronco aplicadas se transformaram em células musculares esqueléticas, ou elas acabaram por estimular a regeneração espontânea do tecido muscular. Então resolvemos investigar esses achados”, relata.

Efeito na inflamação
Nesta investigação, Pinheiro constatou que, nos músculos tratados com células-tronco, alguns marcadores inflamatórios, como o conteúdo de citocinas pró-inflamatórias (como TNF-alfa e interleucina-6) e as espécies reativas de oxigênio (EROs), estavam diminuídos. Também houve aumento de citocinas anti-inflamatórias (interleucinas 4 e 10). O fisioterapeuta constatou ainda maior conteúdo de macrófagos M1, que “limpam” a área inflamada e soltam substâncias que vão ajudar a reparar o tecido lesado. “Essas células do sistema imune são importantíssimas para a regeneração do músculo esquelético, pois aceleram esse processo”, comenta. Houve também uma redução no conteúdo de TGFB1 (fator de crescimento transformante b1), que sinaliza para os fibroblastos proliferarem e acelerarem a formação do processo fibrótico.

Ao mesmo tempo, foi verificado um aumento do conteúdo do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), que, ao ser liberado no músculo, estimula o crescimento de novos vasos sanguíneos. “Na distrofia muscular de Duchenne, o efeito terapêutico do aumento de VEGF no músculo esquelético é bem demonstrado por meio da terapia gênica”, conta o fisioterapeuta. De acordo com o pesquisador, esses resultados podem auxiliar na compreensão do efeito terapêutico das células-tronco mesenquimais.

Um artigo sobre o tema, Local Injections of Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells Modulate Inflammation and Increase Angiogenesis Ameliorating the Dystrophic Phenotype in Dystrophin-Deficient Skeletal Muscle, foi publicado na edição de agosto da revista Stem Cell. A pesquisa do fisioterapeuta, que é bolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), tem orientação do professor Rui Curi, do ICB, e previsão de defesa em 2012.

Fonte: http://www.usp.br/agen/?p=83800