Engenharia de Assemblóides de Tendão para Sondar Crosstalk Celular em Doenças e Reparos

Os tendões facilitam o movimento, transmitindo forças do músculo para o osso. Embora a lesão tendínea seja comum, estas são bastante difíceis de tratar e o desfecho para os pacientes é muitas vezes ruim. Atualmente, todos os tratamentos da lesão tendínea envolvem algum tipo de fisioterapia, e isso reflete o fato de que as forças mecânicas desempenham um papel central na biologia tendínea.

Bons modelos experimentais para estudar danos e reparos tendinosos realmente não existem, então meu laboratório está desenvolvendo ativamente novos modelos que podem capturar melhor características importantes da fisiologia e fisiopatologia do tendão. Em estudos anteriores, pudemos mostrar que o núcleo tendíneo, que representa a parte de suporte de carga do tendão, tem por si só uma capacidade de reparo muito limitada. Combinado com outras pesquisas na área, levantamos a hipótese de que um núcleo lesado recrutaria células do compartimento extrínseco do tendão para ajudá-lo a cicatrizar.

O sistema de modelo de tendão projetado por tecido pode fornecer um ambiente 3D carregável, mas não corresponde aos meandros de uma matriz exocelular in vivo. Os sistemas modelo de explante sim, mas muitas vezes são difíceis de manter vivos e carregar mecanicamente por longos períodos de tempo ou não possuem o compartimento extrínseco que é central para os processos de reparo. Nosso sistema de modelo exclusivo combina as vantagens dos explantes de núcleo derivados do tendão da cauda marinha com as dos sistemas de base de hidrogel 3D.

Ele fornece uma matriz de núcleo carregável, in vivo, ao lado de um compartimento extrínseco artificial. Sua composição pode ser sintonizada com a hipótese de pesquisa e a barreira compartimental cruzada biomimética entre ambas. Nossos conjuntos de explantes de hidrogel híbridos estão em uma posição privilegiada para estudar a biologia do núcleo do tendão, interações da função da estrutura da matriz e interações compartimentais cruzadas entre populações celulares específicas em um microambiente fino ajustável.

As descobertas dos estudos realizados com esse sistema nortearão a pesquisa in vivo e o desenvolvimento do tratamento.