Vários fatores têm limitado a aplicação clínica (transplante) destes sistemas de encapsulamento das células insulino-produtoras, nomeadamente a instabilidade dos materiais usados e a sua biocompatibilidade, a insuficiente oxigenação das células transplantadas e a sua proteção contra a resposta do sistema imunológico do recetor (doente).

Investigadores portugueses criam pâncreas bioartificial para tratar diabetes
Joana Crisóstomo e Raquel Seiça, investigadoras da Universidade de Coimbra créditos: UC

A equipa liderada por Raquel Seiça focou-se em melhorar as propriedades biológicas destes dispositivos ou seja, desenvolveu uma microcápsula em que as células produtoras de insulina são envolvidas numa matriz polimérica de hidrogéis de alginato, um polímero natural, modificados com uma substância, um péptido presente na matriz extracelular (RGD), mimetizando assim o microambiente celular in vivo, o que permitiu aumentar a viabilidade e a funcionalidade das células encapsuladas e transplantadas.

Os resultados das experiências realizadas, primeiro in vitro (linhas celulares) e posteriormente in vivo (transplante das microcápsulas em ratos diabéticos), foram bastante promissores.

"Observou-se, in vitro, um aumento da viabilidade celular e da produção de insulina e, nos animais diabéticos, uma melhoria dos níveis da glicose sanguínea e da resistência à ação da insulina", explica a coordenadora deste estudo que teve o seu início há quatro anos, com o projeto de tese de Joana Crisóstomo, em colaboração com o Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Ciências e Tecnologia da UC (Jorge Coelho) e Instituto Nacional de Engenharia Biomédica - INEB da Universidade do Porto (Pedro Granja, Cristina Barrias e Bruno Sarmento).

Provado este primeiro conceito, os investigadores avançaram para a criação de um novo modelo, o co-encapsulamento de nanopartículas de GLP-1 (uma hormona intestinal que estimula a produção de insulina) e das células insulino-produtoras, de forma a aumentar a produção e a libertação da hormona.

"Com o encapsulamento conjunto destas nanopartículas e das células produtoras de insulina nas referidas microcápsulas de hidrogéis de alginato modificados com RGD, observou-se um aumento muito significativo da secreção de insulina, estando em curso a realização de novos ensaios em modelos animais", explica a catedrática da FMUC.

"No entanto, há ainda um longo caminho a percorrer. É necessário reduzir o tamanho da microcápsula, torná-la ainda mais estável, mais viável e mais funcionante para ser transplantada em humanos", esclarece Raquel Seiça.

Diabetes afeta mais de um milhão de portugueses

Com o aumento da incidência de diabetes, uma doença crónica que afeta mais de um milhão de portugueses, é importante apostar nestes sistemas que "permitiriam libertar os doentes com diabetes tipo 1 das injeções de insulina e alcançar um melhor controlo dos níveis de glicose com a consequente diminuição das complicações agudas e crónicas da doença e, desta forma, melhorar a qualidade de vida dos doentes com diabetes", conclui a investigadora da UC.

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