Estudo investiga funcionamento de célula muscular do coração

IF e Incor estudam as células do coração chamadas de cardiomiócitos

Assim como os neurônios, as células que compõem o músculo cardíaco não se regeneram. Portanto, danos nessas células, usualmente, são permanentes e, a princípio, não há como repará-los. Mas pesquisadores do Instituto de Física (IF) da USP se associaram com o Instituto do Coração (InCor) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP) e estudam o comportamento mecânico das células do músculo do coração (chamadas de cardiomiócitos). Recentemente, um grupo de pesquisa do InCor conseguiu obtê-las em laboratório a partir de células-tronco humanas (denominadas especificamente células-tronco pluripotentes induzidas). Assim, é possível estudá-las para que, futuramente, seja viável tentar regenerar falhas cardíacas implantando células saudáveis no lugar das que estão comprometidas. Em colaboração com o IF, é possível caracterizar essas células mecanicamente.

O projeto acaba de ser aprovado para um financiamento da Fapesp e deve receber R$ 250 mil. O estudo da dinâmica temporal dos cardiomiócitos está sendo feito com duas técnicas: Microscopia de Força e Tração e Microscopia de Força Atômica. “Caracterizamos a dinâmica dessas células medindo a força que elas fazem ao pulsar, o padrão de intensidade e de distribuição dessa força, entre outros fatores”, afirma o físico Adriano Alencar, do IF, que está trabalhando diretamente na caracterização das células.

Ele explica que, para entender o comportamento dessas células, foram desenvolvidos substratos flexíveis com marcadores fluorescentes. Em conjunto com ferramentas computacionais, os marcadores permitem quantificar os deslocamentos e a tensão mecânica da célula nos substratos. O trabalho completo envolve vários pesquisadores das duas instituições da USP. As células são produzidas no Laboratório de Genética e Cardiologia Molecular do InCor e analisadas no Laboratório de Microrreologia e Fisiologia Molecular ( LabM2), no IF.

Caracterização de células
“As células são de ratos neonatais, e serão comparados animais saudáveis com animais geneticamente modificados. Nesses últimos existe uma mutação que se sabe, de antemão, que gera problemas cardíacos. Os animais, então, já nascem com o problema. São as células desses animais recém-nascidos que utilizamos”, resume Alencar. Ele explica que, no IF, essas células “doentes” são caracterizadas e o resultado é comparado com a caracterização das células “sadias”. Por esse processo, é possível estabelecer a diferença entre uma célula saudável e uma célula comprometida.

“Somos um grupo coeso e organizado, provavelmente o único no mundo que consegue realizar todo o processo ” desde cultivar a célula geneticamente modificada até caracterizá-la Aqui, comigo, há sete orientandos, mais dois professores. Nós cuidamos especificamente da caracterização das células. Na medicina, o professor José Eduardo Krieger, que trabalha no Laboratório de Genética de Cardiologia Molecular, é responsável pela produção dessas células, e tem vários alunos com ele”, diz Alencar. “O processo é complicado, pois as células produzidas no InCor sobrevivem bem por até cinco dias, no máximo. Elas chegam ao IF congeladas, e são descongeladas para a caracterização. Não podem receber muita luz, nem temperatura superior e 37º. Depois de dois dias, elas começam a bater. E, dali a mais dois dias, morrem.”

A expectativa dos coordenadores do estudo é que num prazo de um ano terão conseguido caracterizar mecanicamente as células dos dois tipos de animais. Na sequência farão a comparação desses dados com os obtidos a partir de cardiomiócitos derivados de células-tronco humanas. As possíveis diferenças que forem encontradas entre as células saudáveis e com mutações de relevância no contexto cardíaco podem servir para estabelecer um julgamento da qualidade das células cardíacas. Isso servirá como ferramenta fundamental para uma possível futura aplicação clínica.