Nossos ligamentos e ossos crescem ficando do caminho da força

Células da córnea humana (mostradas em azul) formando os finos filamentos da matriz extracelular (colágeno amarelo e fibronectina vermelha) que formarão uma estrutura que se tornará um tecido.
[Imagem: Alexandra Silverman]

No caminho da força

Os livros-textos de medicina nos dizem que os tecidos conjuntivos que nos dão força mecânica - como tendões, ligamentos, ossos e pele - se formam no corpo humano pela união de células.

Mas esses livros podem precisar de correção, e uma correção radical, dizem Alexandra Silverman e colegas da Universidade Northeastern (EUA).

Os estudos detalhados feitos pela equipe indicam que, em lugar da união de células usando padrões codificados em nosso DNA, os tecidos conjuntivos na verdade são formados justamente pelo comportamento oposto, por células se separando.

"Nós realmente não entendemos como células minúsculas trabalhando em conjunto com moléculas muito menores do que elas são capazes de integrar e estabelecer esses padrões adoráveis e mecanicamente eficientes que se tornam nós ao longo do tempo," comentou o professor Jeff Ruberti, coordenador da pesquisa. "Há muito tempo a teoria é que as células basicamente se depositam individualmente, ou imprimem os tecidos, usando um padrão ou algoritmo."

Mas isso é apenas uma teoria, que agora está sendo contestada pelos experimentos, que mostram que o colágeno, a principal proteína que forma grande parte do nosso tecido, não é pré-fabricado e posicionado pelas células, mas sim formado pelas nossas células que se separam cooperativamente umas das outras.

"Este material tende a se acumular no caminho da força, onde ele atinge um estado de energia mais baixo, mas está sob alta carga de tração. Então, o que propomos é que as células e o seu corpo trabalham juntos para produzir estrutura, criando literalmente linhas de tensão ao longo das quais o colágeno precipita na estrutura. Em suma, a força causa a estrutura, que então resiste à força que a causou," propõe Ruperti.

Descrição do processo segundo a nova teoria, e as imagens das células mostrando-o em operação.
[Imagem: Alexandra A. Silverman et al. - 10.1016/j.matt.2024.01.023]

Fibrose e cicatrização

As implicações dessa inversão total da teoria vão bem além dos livros-textos, com implicações para processos terapêuticos, incluindo melhores tratamentos para fibroses e outras condições médicas que impedem ou retardam a recuperação de ferimentos, por exemplo.

"Isso abre uma infinidade de possibilidades, desde esculpir tecidos, aplicando criteriosamente cargas aos monômeros, até criar estruturas para tratar a fibrose, onde esse processo deu errado," disse o pesquisador, que já criou uma empresa de base tecnológica para tentar explorar essas possibilidades.