O gel antioxidante preserva a função das ilhotas após a remoção do pâncreas

Pesquisadores da Universidade Northwestern desenvolveram um novo biomaterial antioxidante que pode, no futuro, tornar a vida muito mais fácil para pessoas que sofrem de pancreatite crônica.

Principais conclusões do estudo

O artigo "Macromolécula de citrato que muda de fase combate danos oxidativos às ilhotas pancreáticas, permite o enxerto e a função das ilhotas no omento" foi publicado em 7 de junho no periódico Science Advances.

Antes de os cirurgiões removerem o pâncreas de pacientes com pancreatite crônica grave e dolorosa, eles primeiro removem aglomerados de tecido produtor de insulina, chamados ilhotas de Langerhans, e os transplantam para o sistema vascular do fígado. O objetivo do transplante é preservar a capacidade do paciente de controlar os níveis de glicose no sangue sem injeções de insulina.

Infelizmente, esse processo destrói de 50 a 80% das ilhotas, e um terço dos pacientes se torna diabético após a operação. Três anos após a operação, 70% dos pacientes precisam de injeções de insulina, o que é acompanhado por uma série de efeitos colaterais, como ganho de peso, hipoglicemia e fadiga.

Uma nova abordagem para o transplante

No novo estudo, cientistas transplantaram ilhotas de Langerhans para o omento, um tecido adiposo grande e plano que reveste os intestinos, em vez do fígado. Para criar um microambiente mais favorável às ilhotas, os pesquisadores utilizaram um biomaterial antioxidante e anti-inflamatório que rapidamente se transforma de líquido em gel à temperatura corporal.

Resultados de experimentos com animais

Em experimentos com camundongos e primatas, o gel preveniu com sucesso o estresse oxidativo e as reações inflamatórias, melhorando significativamente a sobrevivência e a funcionalidade das ilhotas transplantadas. Esta é a primeira vez que um gel antioxidante sintético foi usado para preservar a funcionalidade das ilhotas transplantadas.

"Embora o transplante de ilhotas tenha melhorado nos últimos anos, os resultados a longo prazo permanecem insatisfatórios", disse Guillermo A. Ameer, que liderou o estudo. "Nosso novo material sintético cria um microambiente favorável à função das ilhotas. Em testes com animais, ele se mostrou altamente eficaz e restaurou os níveis normais de açúcar no sangue."

Vantagens do novo biomaterial

"Com essa nova abordagem, esperamos que os pacientes não sejam mais forçados a escolher entre a dor da pancreatite crônica e as complicações do diabetes", acrescentou Jacqueline Burke, primeira autora do estudo.

Função e Perspectivas

Para pacientes que vivem sem pâncreas, efeitos colaterais como o controle dos níveis de açúcar no sangue podem ser um desafio para o resto da vida. As ilhotas de Langerhans ajudam o corpo a manter o controle dos níveis de açúcar no sangue. Sem ilhotas funcionais, as pessoas precisam monitorar frequentemente seus níveis de açúcar no sangue e injetar insulina.

"Viver sem ilhotas funcionais representa um fardo enorme para os pacientes", disse Burke. "Eles precisam aprender a contar carboidratos, dosar insulina na hora certa e monitorar constantemente seus níveis de glicose. Isso consome muito tempo e energia mental."

Problemas com o método atual

Infelizmente, porém, o padrão atual de tratamento para ilhotas frequentemente leva a resultados ruins. Após a cirurgia para remoção do pâncreas, os cirurgiões isolam as ilhotas e as transplantam para o fígado por meio de infusão na veia porta. Esse procedimento apresenta diversas complicações comuns. Ilhotas em contato direto com a corrente sanguínea sofrem uma resposta inflamatória, mais da metade delas morre e as ilhotas transplantadas podem causar coágulos sanguíneos perigosos no fígado. Por essas razões, médicos e pesquisadores têm buscado um local alternativo para o transplante.

Uma nova abordagem usando solução de citrato

Para proteger as ilhotas e melhorar os resultados, Ameer recorreu a uma plataforma de biomaterial à base de citrato, desenvolvida em seu laboratório, com propriedades antioxidantes. Em culturas de células, ilhotas de camundongos e humanos armazenadas em gel de citrato permaneceram viáveis por muito mais tempo do que ilhotas em outras soluções. Quando expostas à glicose, as ilhotas secretaram insulina, demonstrando funcionalidade normal.

Integração em tecidos

Após três meses, o corpo havia reabsorvido de 80% a 90% do gel biocompatível, momento em que ele não era mais necessário. "O incrível foi que as ilhotas regeneraram os vasos sanguíneos", disse Ameer. "O corpo criou uma rede de novos vasos sanguíneos para conectar as ilhotas ao corpo. Este é um avanço importante porque os vasos sanguíneos mantêm as ilhotas vivas e saudáveis."

Ameer planeja testar o hidrogel em modelos animais por um período mais longo. Ele também observou que o novo hidrogel pode ser usado em uma variedade de terapias de substituição celular, incluindo terapia com células-tronco para diabetes.