Novas fronteiras na regeneração nervosa: combinação de abordagens cirúrgicas, farmacológicas e de bioimpressão 3D

• Processo: 23/02615-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2030
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina
• Pesquisador responsável: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira
• Beneficiário: Alexandre Leite Rodrigues de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alessandra Sussulini ; Angela Maria Moraes ; Benedito Barraviera ; Kelly Cristine Santos Roballo ; Luciana Politti Cartarozzi ; Marcos Akira d'Ávila ; Rogério Martins Amorim ; Rui Seabra Ferreira Junior
• Assunto(s): Neurobiologia Medula espinhal Plasticidade neuronal Sistema nervoso Regeneração axonal Impressão tridimensional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: avulsão de raízes ventrais | impressão 3D | Medula espinal | Plasticidade sináptica | recuperação motora | regeneração axonal | Neurobiologia

Resumo

A regeneração do Sistema Nervoso é um desafio que perdura até o presente momento, tendo em vista a complexidade de eventos que se seguem ao trauma ou durante o curso de doenças neurodegenerativas. Está bem estabelecido que o Sistema Nervoso Central (SNC) contrasta com o Sistema Nervoso Periférico (SNP) em termos de potencial regenerativo, sendo o último mais propenso a restabelecer sua estrutura e função. Contudo, em ambos os casos, perdas funcionais importantes, muitas vezes associadas à dor neuropática, se instalam de forma permanente, trazendo redução de qualidade de vida. Tanto sob o prisma clínico quanto naquele da ciência básica, compreender os processos degenerativos e regenerativos neurais/gliais se mostra fundamental para o desenvolvimento de estratégias mais eficazes de tratamento. A presente proposta aborda a questão da regeneração nervosa sob três aspectos fundamentais, sendo eles o restabelecimento anatômico/cirúrgico da lesão, seja este no SNC ou SNP; o emprego de moléculas/fármacos imunomoduladores e pró-regenerativos, assim como a utilização de novas técnicas, como a impressão 3D, como arcabouço para se obter construtos biofuncionais capazes de sustentar o processo regenerativo. Dessa forma, em termos de restabelecimento anatômico de lesões, utilizaremos a fusão axonal com polietilenoglicol, associado ao uso do antioxidante 4-hidroxi-tempo e de um biopolímero de fibrina a fim de reparar neurotmese do nervo isquiático. Após o reparo do nervo isquiático, também utilizaremos bandagem de policaprolactona impressa em impressora 3D, associada a gelatina metacrilada (GelMA) contendo FGF-2 no sentido de estimular o processo regenerativo. Será realizado registro eletroneuromiográfico a fim de identificar o sucesso do uso do fusógeno e da bandagem biofuncional. O acompanhamento da recuperação funcional se dará pela análise da marcha (sistema CatWalk), sendo a morfologia e mecanismos moleculares investigados por imunoistoquímica e qRT-PCR. Na interface do SNC/SNP, o reparo de avulsão radicular será realizado com biopolímero de fibrina, associado ao tratamento com N, N-dimetiltriptamina (DMT), FGF-2, demeclociclina (DMC) e DMC duplamente reduzida (DDMC). Essas moléculas têm diferentes impactos na neuroproteção e modulação da inflamação e reação glial, sendo análises comportamentais, moleculares e in situ, empregadas para avaliar o sucesso de tais tratamentos. Os efeitos positivos do FGF-2, assim como de exossomos derivados de células tronco modificadas para superexpressar essa molécula, serão investigados no modelo animal de esclerose múltipla, a encefalomielite autoimune experimental (EAE). (AU)