Cientistas criam minipulmão para estudar como a tuberculose o infecta

A tuberculose é uma doença de progressão lenta e muitas vezes é descoberta apenas quando está em estágios avançados e com alto comprometimento do pulmão pela bactéria Mycobacterium tuberculosis.

Por ser tão silenciosa, os mecanismos que ela usa para entrar no nosso organismo e derrotar as primeiras defesas dos alvéolos pulmonares nunca puderam ser observados. Mas isso muda agora, graças a uma saída tecnológica e criativa de pesquisadores ingleses.

Os cientistas criaram um minipulmão com diâmetro de 3 milímetros usando uma mescla de células humanas e de componentes plásticos em laboratório. Em seguida, os pesquisadores infectaram o “órgão em chip” com a bactéria da tuberculose para observar ao vivo as primeiras interações entre a doença e o organismo. Os resultados foram descritos em uma pesquisa publicada em 1º de janeiro na revista Science Advances.

“Os alvéolos pulmonares são uma primeira barreira crucial contra infecções em humanos, mas tradicionalmente os estudamos em animais como ratos, que possuem grandes diferenças na sua resposta imunológica. Nosso objetivo era criar uma alternativa”, afirma o biólogo argentino Max Gutierrez, radicado no Reino Unido e que lidera o estudo feito no The Francis Crick Institute.

Como funciona o minipulmão?

Não é a primeira vez que se cria um minipulmão com células humanas, mas os órgãos anteriores não tinham a função pulmonar mantida e em geral usavam material genético de muitos pacientes. No estudo inglês, além de células de um doador único, o órgão recebeu um sistema que o permite “respirar”.

“A AlveoliX desenvolveu máquinas especializadas para impor forças de estiramento tridimensionais rítmicas na barreira dos alvéolos recriada, imitando o movimento da respiração. Isso estimula a formação de microvilosidades, uma característica fundamental das células alveolares”, completa Max.

O impacto da tuberculose

O conjunto permitiu ver como a bactéria atuava contra as primeiras defesas do pulmão. Em apenas cinco dias após a infecção, as células de defesa colapsaram e já se podia avaliar comprometimentos na camada externa das células dos pulmões. No 14º dia, os danos cobriam toda a superfície das células afetadas.

Além da doença bacteriana, o modelo pulmonar em miniatura promete abrir caminho para uma vasta gama de pesquisas sobre outras infecções respiratórias e até sobre o câncer. “O órgão em chip apoia o grande impulso em direção à medicina personalizada. Ele pode nos ajudar a entender o impacto da genética na eficácia de um tratamento”, conclui Max.