Hidrogel com nanopartículas pode substituir cartilagem

Substituição da cartilagem

Devido à sua condição avascular, a cartilagem articular apresenta baixa capacidade de auto-reparação e, quando lesada, dificilmente se regenera.

Atualmente, há grande interesse no desenvolvimento de materiais e de suas aplicações, sustentadas por técnicas de engenharia tecidual, que possam substituir e até estimular a regeneração da cartilagem articular.

Agora, a bióloga Ana Amélia Rodrigues, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), descobriu biomateriais compostos de hidrogel com resultados altamente promissores.

Os resultados do estudo indicam que o hidrogel de polivinil álcool puro, quando recebe a adição de nanopartículas de carbono, pode ser um excelente substituto da cartilagem articular, também chamada hialina.

O trabalho, que contou com a participação de Vitor Baranauskas e William Dias Belangero, avaliou o uso do substituto da cartilagem em modelos animais, implantado em defeitos osteocondrais de ratos Wistar.

Cartilagem

Belangero explica que a cartilagem é formada por um emaranhado de fibras de colágeno do tipo II, proteína abundante no corpo.

Entre essas fibras, há um gel, ou substância fundamental amorfa, formada por macromoléculas de proteoglicanas, cuja parte central é protéica e de onde se originam moléculas de glicosaminoglicanas com cargas elétricas. Esta estrutura se mantém armada, a exemplo de uma esponja, mas com orientação espacial precisa.

A cartilagem absorve e mantém, em sua malha, água e outros fluidos que mantêm a cartilagem ainda mais resistente à deformação.

Por sua vez, o hidrogel é um polímero reticulado, que tem a capacidade de absorver água e que a expele quando pressionado. De certa forma, segundo Belangero, o hidrogel mimetiza a cartilagem, embora de forma muito menos sofisticada.

Hidrogel com nanopartículas

O hidrogel assemelha-se a um plástico que se torna flexível ao absorver água, conferindo-lhe propriedades que permitem utilizá-lo na substituição da cartilagem e que, além disso, permite a circulação dos fluidos corpóreos.

Ao receber nanopartículas de carbono, diz o professor, suas propriedades mecânicas aproximam-se do desejável: grande resistência à abrasão e coeficiente de atrito na superfície muito próxima da cartilagem.

Embora esse coeficiente seja ainda dez vezes maior que o da cartilagem, o pesquisador lembra que o melhor material utilizado hoje tem coeficiente cem vezes maior.

O material apresenta também uma complacência muito boa, que é a propriedade de se deformar e voltar à forma primitiva, ou seja, a cartilagem da superfície oposta passa sobre ele como em uma cartilagem natural.

Para o médico, essas propriedades é que levaram os pesquisadores a distinguir o material. "O que nos interessava era saber a sua resistência ao atrito, à abrasão, porque sua função é a de substituir a cartilagem", diz.