Modelo de barreira hematoencefálica pode melhorar o tratamento da meningite neonatal

Pesquisadores em Israel e na Itália desenvolveram um modelo da barreira hematoencefálica, cujos estudos podem levar à prevenção da meningite em recém-nascidos. A pesquisa é publicada em Espectro de Microbiologia.

Os investigadores desenvolveram ainda mais uma plataforma chamada órgãos-on-a-chip – inventada durante os anos 2000 – para construir o modelo. Esses dispositivos, modelados a partir de microchips, contêm minúsculos canais revestidos com células vivas de órgãos humanos e outros com células de vasos sanguíneos humanos. Nesse caso, os pesquisadores cultivaram células neuronais e gliais humanas dentro do chip, sobre células da vasculatura humana, estas últimas separadas dos demais tipos de células por uma membrana, como em humanos e outros animais.

Os investigadores então testaram os chips infectando cada um com uma das várias cepas de E. coli causadoras de meningite que infectam recém-nascidos. Eles isolaram essas cepas de casos de meningite neonatal, uma infecção que não pode ser evitada pela vacinação padrão contra a meningite. As cepas de meningite causaram a degeneração dos neurônios que cresciam nos chips e, por fim, a morte.

O objetivo geral de desenvolver o órgão em um chip era acelerar o desenvolvimento de medicamentos para o tratamento da meningite neonatal, disse o autor correspondente Ben M. Maoz, Ph.D., Departamento de Engenharia Biomédica, Sagol School of Neuroscience e Sagol Centro de Medicina Regenerativa, Universidade de Tel Aviv, Tel Aviv, Israel.

A meningite neonatal infecta cerca de 1% de todos os recém-nascidos, com uma taxa de mortalidade de cerca de 50% nos países em desenvolvimento e 8-12,5% nos países industrializados. “Aqueles que se recuperam são propensos a desenvolver doenças neurodegenerativas”, disse Maoz.

No entanto, entre 60 e 90% das drogas experimentais que funcionam quando testadas quanto à segurança e eficácia em animais falham quando testadas em humanos, o que não é surpreendente, uma vez que os modelos animais são, na melhor das hipóteses, aproximações aproximadas da fisiologia humana. Testar medicamentos em órgãos em um chip será muito mais preciso para prever a eficácia e a segurança em humanos, disse Maoz. Também será muito mais rápido e barato do que testar em animais, fornecendo respostas em horas, em vez de semanas, meses ou mesmo anos.

O organ-on-a-chip também pode ser usado para determinar como outras patologias afetam a barreira hematoencefálica, disse Maoz. Maoz e seus colaboradores atualmente estão investigando como a doença de Parkinson e certas drogas, como a metanfetamina, afetam o chip para determinar como eles podem afetar a barreira hematoencefálica.

Eles descobriram que a metanfetamina causa neurotoxicidade ao abrir a barreira hematoencefálica, permitindo que materiais tóxicos do sangue entrem no cérebro, disse Maoz. No caso da doença de Parkinson, “vemos uma disfunção vascular que causa maior permeabilidade”.