Esôfago de Barrett modelado em um chip de órgão humano

8 de junho de 2023

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pela Universidade de Harvard

O refluxo ácido, o refluxo do ácido do estômago para o tubo de deglutição, ou esôfago, é algo que muitos experimentam ocasionalmente. Quando acontece repetidamente e se torna um problema crônico, pode resultar no "esôfago de Barrett" (EB), uma condição na qual as células do revestimento epitelial do esôfago parecem assumir a identidade das células do estômago ou do intestino.

Esse processo é conhecido como "metaplasia" e está associado a um aumento da incidência de câncer de esôfago - um dos tumores mais mortais, estimado como a sexta causa mais comum de mortes por câncer em todo o mundo.

Para ser capaz de prever quais pacientes com esôfago de Barrett têm um risco aumentado de desenvolver câncer e descobrir medicamentos que possam impedir essa transição, é necessário um entendimento muito melhor de seus gatilhos celulares e moleculares. No entanto, para estudar o BE, os modelos animais não são úteis, pois possuem uma anatomia esofágica diferente, e os modelos in vitro existentes não conseguem replicar as mudanças na estrutura celular e tecidual que são características do BE observadas em pacientes humanos.

O esôfago é revestido por uma camada de células epiteliais voltada diretamente para o lúmen esofágico e é sustentado por baixo por uma mistura de células fibroblásticas e matriz extracelular circundante conhecida como "estroma". Além de fornecer suporte mecânico e nutricional, sabe-se que o estroma envia sinais às células epiteliais para orientar sua diferenciação e função durante o desenvolvimento do esôfago no feto.

Embora o estroma continue a fornecer sinais ao epitélio esofágico ao longo da vida de uma pessoa para permitir a renovação do tecido, sua contribuição para a metaplasia que muitas vezes precede a formação do câncer permanece desconhecida.

Agora, uma equipe de pesquisa do Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering da Universidade de Harvard, liderada pelo diretor fundador da Wyss, Donald Ingber, MD, Ph.D., em colaboração com pesquisadores da McGill University em Montreal, Canadá e da University of California San Francisco (UCSF ) desenvolveu um modelo que recapitula as respostas de um epitélio BE a fibroblastos derivados de estroma de maneira específica do paciente in vitro usando a tecnologia Organ Chip.

Organ Chips são dispositivos microfluídicos de cultura de células nos quais as principais estruturas e funções de órgãos compostos por diferentes tipos de células e tecidos podem ser imitados fora do corpo.

A equipe criou chips revestidos por células epiteliais que foram cultivadas diretamente em uma camada semelhante a estroma com células fibroblásticas incorporadas, recriando uma interface epitelial-estroma semelhante a in vivo. É importante ressaltar que tanto as células epiteliais quanto os fibroblastos foram isolados de diferentes regiões dentro do mesmo esôfago de um paciente com câncer de esôfago; algumas regiões pareciam saudáveis, enquanto outras apresentavam sinais típicos de BE ou progrediram para câncer.