Simplicidade do pulmão de lagartos inspira nova tecnologia para pulmões artificiais

O pulmão do lagarto se forma rapidamente por meio de um processo mecânico simples, parecido com uma bola de malha, e os pesquisadores querem copiar isso para criar pulmões artificiais.
[Imagem: Celeste Nelson/Michael Palmer]

Pulmão de lagarto

Quando se trata de estudar os pulmões, os cientistas têm muito a aprender com os lagartos.

Michael Palmer e seus colegas da Universidade de Princeton (EUA) acabam de descrever como o lagarto anole marrom (Anolis sagrei) resolve com extrema simplicidade um dos problemas mais complexos da natureza, a respiração.

Enquanto os pulmões humanos se desenvolvem ao longo de meses e anos em estruturas semelhantes a árvores, o pulmão do anole se desenvolve em apenas alguns dias em lobos grosseiros cobertos por protuberâncias bulbosas. Essas estruturas, semelhantes a uma abóbora, embora muito menos refinadas, permitem que o lagarto troque oxigênio por gases residuais, assim como os pulmões humanos.

E como eles crescem rapidamente usando processos mecânicos simples, os pulmões do lagarto fornecem uma nova inspiração para os engenheiros que estão projetando biotecnologias avançadas.

"Nosso grupo está interessado em entender o desenvolvimento do pulmão realmente para fins de engenharia," revelou a professora Celeste Nelson, coordenadora da equipe. "Se entendermos como os pulmões se constroem, talvez possamos tirar proveito dos mecanismos que a mãe natureza usa para regenerar ou manipular os tecidos."

Pulmões artificiais e bebês prematuros

Enquanto os pulmões de aves e mamíferos desenvolvem grande complexidade por meio de ramificações intermináveis e uma complicada sinalização bioquímica, o pulmão do anole marrom forma sua complexidade relativamente modesta por meio de um processo mecânico que os pesquisadores compararam a uma bola antiestresse.

Para engenheiros que buscam atalhos da natureza em nome da saúde humana, essa velocidade e simplicidade criam um novo paradigma de design radical.

De fato, esses humildes lagartos de quintal estão servindo de inspiração para a criação de um novo tipo de pulmão artificial e de uma estrutura que os engenheiros podem refinar para futuras terapias, por exemplo, em bebês prematuros, que nascem sem um desenvolvimento pulmonar completo.

"Diferentes organismos têm diferentes estruturas de órgãos, e isso é lindo, e podemos aprender muito com isso," disse Celeste. "Se reconhecermos que existe uma grande quantidade de biodiversidade que não podemos ver e tentarmos tirar proveito disso, nós, como engenheiros, teremos mais ferramentas para enfrentar alguns dos principais desafios com que a sociedade se depara".