Pesquisadores Descobrem Causa dos Espasmos Pulmonares Asmáticos
Criando um microdispositivo que imita a função pulmonar em níveis unicelulares, pesquisadores da Rutgers, Yale e Johns Hopkins aprenderam mais sobre a resposta do gatilho asmático, levando a um melhor tratamento
Pesquisadores da Rutgers e outras instituições descobriram como a contração muscular (broncoespasmo) nas vias aéreas, que causa dificuldade respiratória em pessoas com asma, ocorre ao criar um microdispositivo que imita o comportamento das vias aéreas humanas.
O estudo, publicado na revista Nature Biomedical Engineering, pode levar a novas estratégias de tratamento de doenças respiratórias, disse o co-autor Reynold Panettieri, diretor do Rutgers Institute for Translational Medicine and Science.
O broncoespasmo pode ocorrer tanto em pessoas saudáveis quanto naquelas que sofrem de doenças respiratórias graves, como asma ou doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC). Estudar porque é que o músculo liso que envolve as vias respiratórias brônquicas pode contrair subitamente e levar a dificuldades na respiração é difícil devido às complexidades do broncoespasmo e ao facto de o sistema respiratório humano não poder ser modelado em estudos com animais.
Para analisar os sinais bioquímicos e mecânicos que ocorrem entre as células durante os espasmos, os pesquisadores criaram um microdispositivo – um “brônquio em um chip” um milésimo do tamanho de um pêlo humano – contendo células de pulmões saudáveis e asmáticos que imitam a função de um pulmão em níveis unicelulares.
Quando despoletaram um broncoespasmo simulado no dispositivo, os investigadores descobriram que a contracção inicial desencadeia a secreção de compostos semelhantes a hormonas que podem induzir uma constrição adicional ou relaxar o espasmo. Em pessoas com asma, o músculo liso que envolve as vias respiratórias é mais reactivo e contrai-se mais facilmente em resposta a estímulos como alergénios, levando a espasmos brônquicos prolongados, pieira e falta de ar.
Apesaram também que a indução de um segundo gatilho asmático durante um espasmo brônquico num momento preciso fará com que o músculo liso relaxe e pare o espasmo.
Os tratamentos para o broncoespasmo não mudaram nos últimos 50 anos, disse Panettieri, já que eles funcionam para a maioria – mas não para todas – as pessoas. “O microdispositivo nos permitiu detalhar como as células individuais interagem umas com as outras em relação à contração muscular suave em uma variedade de doenças pulmonares”, disse Panettieri. “Ser capaz de estudar a mecânica no nível de células únicas e visualizar milhares de células simultaneamente pode ser uma ferramenta importante para o desenvolvimento de novos medicamentos para pessoas com asma que não respondem ao tratamento atual”
O estudo foi liderado por Steven An, diretor de Bioengenharia do Rutgers Institute for Translational Medicine and Science e professor de farmacologia da Rutgers Robert Wood Johnson Medical School, e pesquisadores do Yale University’s Yale Systems Biology Institute e Johns Hopkins University.