Um remendo para o coração
Esta abordagem poderá tornar possível reforçar áreas danificadas do coração após um ataque cardíaco e levar gradualmente à sua regeneração completa
Um novo tipo de remendo cardíaco de engenharia de tecidos poderá não só selar áreas defeituosas do coração, como tem sido o caso até à data, mas também curá-las. Uma equipa interdisciplinar liderada pela ETH Zurich implantou com êxito o adesivo em animais.
Após um ataque cardíaco, o fluxo sanguíneo para o coração é interrompido e a consequente falta de oxigénio pode causar danos no coração. Em casos graves, a parede do coração pode romper-se, exigindo uma intervenção cirúrgica imediata. Atualmente, os adesivos de pericárdio bovino são utilizados para reparar esses defeitos cardíacos devido à sua estabilidade, permeabilidade e facilidade de implantação.
Uma equipa de investigação interdisciplinar da ETH Zurich e do Hospital Universitário de Zurique, liderada pelo Professor Robert Katzschmann e pelo Professor Omer Dzemali, desenvolveu um novo penso cardíaco tridimensional para implantação intraventricular. A equipa acaba de o apresentar na revista científica Advanced Materials.
Não só para selar, mas também para curar
Os adesivos de pericárdio bovino atualmente utilizados, abreviadamente designados por BPP, têm desvantagens significativas. Não só são biologicamente inertes, o que significa que permanecem corpos estranhos no coração e não podem ser decompostos, como também podem causar reacções indesejáveis, como calcificação, trombose ou inflamação. "Os adesivos cardíacos tradicionais não se integram no tecido cardíaco e ficam permanentemente no corpo. Quisemos resolver este problema com o nosso adesivo, que se integra no tecido cardíaco existente", explica Lewis Jones, autor principal do estudo.
O "RCPatch" (Reinforced Cardiac Patch) poderá tornar-se uma alternativa a longo prazo aos adesivos convencionais feitos de pericárdio bovino: "O nosso objetivo era desenvolver um adesivo que não só fechasse um defeito, mas também ajudasse a repará-lo completamente", explica Katzschmann.
Um penso, três componentes
O novo RCPatch tem vantagens significativas em relação ao pericárdio bovino porque é composto por três partes: uma malha fina que sela o dano, um suporte impresso em 3D para estabilidade e um hidrogel preenchido com células do músculo cardíaco. O andaime tem uma estrutura em rede composta por um polímero degradável, que os investigadores produzem numa impressora 3D. "O andaime é suficientemente estável e pode ser preenchido com um hidrogel contendo células vivas", explica Jones.
Os investigadores da ETH combinaram a estrutura da rede com uma malha fina para que pudesse ser facilmente fixada ao coração. Katzschmann e a sua equipa enriqueceram esta malha com o mesmo hidrogel. Isto permite que o RCPatch se integre no tecido circundante e cresça juntamente com as células do músculo cardíaco. "A grande vantagem é que a estrutura se degrada completamente depois de as células se terem combinado com o tecido. Isto significa que não fica nenhum corpo estranho", explica Jones. A combinação dos três componentes resulta num remendo cardíaco denso e fácil de usar que é parcialmente feito de células vivas.
Testes iniciais no coração
Uma primeira experiência em animais demonstrou a capacidade do adesivo para ser implantado com sucesso e suportar a elevada pressão no coração. Os investigadores conseguiram evitar hemorragias e restaurar a função cardíaca. Em testes pré-clínicos em modelos de porcos, o RCPatch foi utilizado para fechar um defeito artificial no ventrículo esquerdo. "Conseguimos mostrar que o adesivo mantém a sua integridade estrutural mesmo sob pressão sanguínea real", afirma Katzschmann.
O grupo de investigação criou, assim, uma base promissora para o desenvolvimento de um remendo cardíaco mecanicamente reforçado e com engenharia de tecidos, adequado para ser implantado em seres humanos. A longo prazo, o RCPatch tem como objetivo não só reparar, mas também regenerar os danos no miocárdio, acabando por curar o coração. Na próxima etapa, os investigadores pretendem desenvolver ainda mais o material e investigar a sua estabilidade em estudos de longo prazo em animais.
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Publicação original
Lewis S. Jones, Hector Rodriguez Cetina Biefer, Manuel Mekkattu, Quinten Thijssen, Alessio Amicone, Anna Bock, Miriam Weisskopf, Dennis Zorndt, Debora Meier, Li Zheng, Melanie Generali, Robert K. Katzschmann, Omer Dzemali; "Volumetric 3D Printing and Melt‐Electrowriting to Fabricate Implantable Reinforced Cardiac Tissue Patches"; Advanced Materials, 2025-8-5
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