Bioimpressão de uma glândula de tireoide funcional e vascularizada

Atualizado: 2 de jun. de 2021

A glândula tireoide é um órgão endócrino necessário para a produção de hormônios, como a tiroxina e triiodotironina. É um órgão essencial para a manutenção da homeostasia do organismo, possuindo influência direta em eventos como saúde cardíaca, crescimento normal, desenvolvimento neurológico, fertilidade, musculatura e intestino.


A hipofuncionalidade da glândula tireoide, ou seja, a produção insuficiente de hormônios, desencadeia diversas disfunções. Em cães, por exemplo, sintomas como obesidade, letargia, perda de pelagem e pelagem ressecada podem ser indicativos de que o animal esteja com alguma disfuncionalidade na glândula tireoide. Geralmente a terapia de reposição hormonal sintética, que é um tratamento para toda a vida, é o indicado. Embora essa terapia consiga repor um certo nível de hormônios ao animal, a regulação fina que ocorre em condições fisiológicas normais nunca mais é restaurada.


Tentando superar essa problemática, um grupo de pesquisa (composto por pesquisadores russos e um brasileiro) conseguiu bioimprimir – pela primeira vez – uma glândula de tireoide funcional e vascularizada para transplantar em um camundongo.

Os pesquisadores utilizaram dois tipos de esferóides celulares: Esferóides tireoidianos e esferóides alantóicos, obtidos a partir de tecidos embrionários da tireóide e alantóide de camundongos. A associação entre esferoides celulares e bioimpressão possui inúmeras vantagens e mais detalhes sobre essa metodologia podem ser vistos neste post.


Os esferoides foram embebidos em um hidrogel de colágeno do tipo I, compondo a biotinta final. A bioimpressão foi realizada utilizando uma bioimpressora capaz de depositar um esferoide por vez de forma precisa, desenvolvida e patenteada pelo próprio grupo de pesquisa (Figura 1 A-D).


(A) Bioimpressora. (B-D) Processo de bioimpressão. (E-F) Maturação do construído de tireoide. [Retirado de Bulanova et al 2017]

Após a bioimpressão houve a fusão dos esferoides concomitante com produção de matriz extracelular, vascularização e produção de folículo. No decorrer da maturação do construído, foi observada a formação de uma rede de capilares ao redor das células foliculares. Esses eventos são similares ao processo que ocorre no desenvolvimento da tireoide no útero in vivo (Figura 1 E-F).


Para comprovar a funcionalidade do construído de tireoide, os pesquisadores realizaram um enxerto do construído sob a cápsula renal de camundongos com hipotireoidismo. Após 8 semanas, foi observado uma boa enxertia (integração) dos esferoides no tecido-alvo, com vascularização e remodelação tecidual. Houve a normalização dos níveis de tiroxina, assim como de temperatura corporal dos animais, ou seja, o construído bioimpresso de esferoides celulares foi capaz de promover respostas a nível tecidual e sistêmico, provando a sua funcionalidade.

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Referências

A BULANOVA, Elena; KOUDAN, Elizaveta V; DEGOSSERIE, Jonathan; HEYMANS, Charlotte; PEREIRA, Frederico das; A PARFENOV, Vladislav; SUN, Yi; WANG, Qi; A AKHMEDOVA, Suraya; SVIRIDOVA, Irina K. Bioprinting of a functional vascularized mouse thyroid gland construct. Biofabrication, [S.L.], v. 9, n. 3, p. 034105, 18 ago. 2017. IOP Publishing. http://dx.doi.org/10.1088/1758-5090/aa7fdd.

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