Pele com folículos pilosos e glândulas cultivadas em laboratório

Agora, um novo estudo - por pesquisadores no Japão e publicado na revista Science Advances - parece ter dado um passo significativo na bioengenharia da pele e medicina regenerativa.

A pele é um órgão complexo que cumpre uma série de funções. É impermeável, fornece amortecimento, protege os tecidos mais profundos, excreta o desperdício e regula o calor. Para que isso aconteça, vários sistemas têm que operar juntos dentro de uma complexa arquitetura de tecido 3D.

O líder do estudo, Dr. Takashi Tsuji, que dirige um laboratório de regeneração de órgãos no Centro RIKEN de Biologia do Desenvolvimento (CDB) em Kobe, diz:

"Até agora, o desenvolvimento da pele artificial foi prejudicado pelo fato de que a pele carecia de órgãos importantes, como os folículos pilosos e as glândulas exócrinas, que permitem à pele desempenhar seu importante papel na regulação".

Em seu trabalho, os pesquisadores descrevem como eles produziram células-tronco de células de goma de camundongo e as usaram para desenvolver complexos tecidos cutâneos - completos com folículos capilares e glândulas sebáceas - no laboratório.

As glândulas sebaceous secrete as substâncias oleosas que ajudam manter a pele macia, lisa e waterproof. Juntamente com os folículos pilosos eles formam uma parte importante do "sistema órgão tegumentar" - a camada de tecido complexo entre a pele externa e interna.

Na pele totalmente funcional, o sistema tegumentar conecta-se com outros sistemas orgânicos, como nervos e fibras musculares.

Os pesquisadores implantaram seus tecidos de pele 3D gerados por células-tronco em camundongos vivos e mostraram que eles formaram essas conexões.

Eles acreditam que seu estudo é um passo significativo na criação de transplantes de pele funcional para vítimas de queimaduras e outros pacientes que necessitam de nova pele.

Os implantes desenvolveram-se como pele normal

Para o estudo, a equipe usou produtos químicos para fazer as células de goma de rato regredir em um estado semelhante a uma célula-tronco. Tal como as células estaminais embrionárias, estas chamadas células indutoras de tronco pluripotente (iPS) têm o potencial de se diferenciar em quase qualquer outro tipo de célula do corpo.

Quando eles cresceram em cultura, os pesquisadores descobriram que as células iPS desenvolvido corretamente no que é conhecido como um corpo embrionário (EB) - um agrupamento 3D de células que tem algumas semelhanças com um embrião em desenvolvimento.

Os pesquisadores implantaram os EBs em camundongos com sistemas imunológicos deliberadamente enfraquecidos. Os EBs gradualmente se diferenciaram em tecido complexo da pele - da mesma forma que em um embrião em desenvolvimento.

Uma vez que os tecidos se diferenciaram, a equipe os retirou do primeiro grupo de camundongos e os transplantou para o tecido da pele de outro grupo de camundongos. Estes implantes desenvolveram-se normalmente como tecido tegumentar.

Os pesquisadores também descobriram que, como o tecido implantado cresceu em tecido tegumentar, ele fez conexões normais com tecidos circundantes nervo e músculo, permitindo-lhe funcionar normalmente.

Os autores observam que uma característica-chave do seu sucesso foi o uso da sinalização Wnt10b. Esta via é bem conhecida por estar envolvida no controlo de células estaminais que se desenvolvem em tecido adiposo, osso, pele e outros órgãos. Eles observam como Wnt10b sinalização levou a um maior número de folículos pilosos, tornando a engenharia tecido mais como a pele normal.