Bases da terapia celular em cardiologia

Cell therapy in cardiology

REVISÃO REVIEW

Bases da terapia celular em cardiologia

Cell therapy in cardiology

Antonio Carlos C. Carvalho^I; Regina Coeli S. Goldenberg^II; Fábio Antonio A. Tuche^III; Hans Fernando R. Dohmann^IV

^IProfessor Titular da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Biofísica Carlos Chagas – Rio de Janeiro-RJ

^IIProfessor Associado da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Biofisica Carlos Chagas FIlho – Rio de Janeiro-RJ

^IIIGerente de Pesquisa do Centro de Ensino e Pesquisas do Pró-Cardíaco/Procep, Gerente de Pesquisa do Instituto Nacional de Cardiologia (INC/Fundacor) – Rio de Janeiro-RJ

^IVDiretor Científico do Pró-Cardíaco Pronto Socorro Ltda. Diretor geral do Instituto Nacional de Cardiologia – Rio de Janeiro-RJ

^{Correspondência}

RESUMO

O implante de células para o tratamento de doenças cardiovasculares encontra-se sob investigação em vários centros no mundo. Várias linhagens celulares, de células-tronco bem caracterizadas a frações contendo diferentes tipos de células, têm sido investigadas em modelos animais. Apesar dos avanços obtidos na última década, na área de ciência básica, com relação a esta nova modalidade terapêutica, diversas questões permanecem sem resposta. Pouco ainda se sabe sobre os mecanismos através dos quais a terapia celular possa gerar resultados efetivos. Adicionalmente, a melhor via para o transplante, o número total e a concentração de células, e o melhor tipo celular permanecem questões importantes, ainda sem definição. É fato de que diversas células da medula óssea exercem seus efeitos através de mecanismos parácrinos e de que existe um complexo mecanismo de interação, contato e liberação de sinais entre essas células e as outras populações celulares nos órgãos lesados. Atualmente, a maioria dos estudos em humanos se concentra em células de origem adulta e autóloga, em oposição ao uso de células de origem embrionária. Esta revisão analisa os principais ensaios clínicos que utilizaram células derivadas de medula óssea em quatro cardiopatias: doença arterial coronariana aguda e crônica, e nas cardiomiopatias chagásica e dilatada. Os resultados desses estudos demonstram que o procedimento é seguro e exequível, e potencialmente eficaz. Inquestionavelmente, mais estudos pré-clínicos e clínicos são necessários para acessar o real potencial benefício desse novo modelo terapêutico.

Palavras-chave: Terapia celular; célula-tronco; célula de medula óssea; cardiopatia.

ABSTRACT

Cell transplantation for the treatment of cardiovascular diseases is being investigated in many centers throughout the world. Various cell lines, from well characterized stem cells to cell fractions containing different types of cells, have been investigated in animal models. Despite progress in the basic research of this new therapy obtained over the last decade, many questions remain unanswered. We still know very little about the mechanisms of action that may lead to positive results after cell therapy. Additionally, the best route for cell transplantation, the best number and concentration of cells and the best cell type for transplant remain important questions that are still undefined. It is a fact that many bone marrow cells exert their effects through paracrine mechanisms, and that a complex mechanism of interaction, contact and signal release exists between these cells and other cell populations in damaged organs. Currently the majority of human studies are focused on the use of adult and autologous cells in contrast to the use of embryonic cells. This review describes the main clinical trials that have been performed using bone marrow-derived cells in the setting of four distinct heart diseases: acute and chronic ischemic heart disease and chagasic and dilated cardiomyopathies. Results from these studies demonstrate the procedure to be safe and feasible, and potentially efficacious. Undoubtedly more pre-clinical and clinical studies are necessary to assess the real potential benefit of this new therapeutic model.

Key words: Cellular therapy; stem cell; bone marrow cell; cardiopathy.

Introdução

O implante de células para o tratamento de doenças cardiovasculares encontra-se sob investigação em vários centros no mundo. Várias linhagens celulares, de células-tronco bem caracterizadas a frações contendo diferentes tipos de células, têm sido investigadas em modelos animais. Atualmente, a maioria dos estudos em humanos se concentra em células de origem adulta e autóloga, em oposição ao uso de células de origem embrionária. Duas principais fontes de células foram utilizadas em pacientes até o momento: a musculatura esquelética (origem dos mioblastos)¹ e a medula óssea – MO (fonte de células-tronco nos adultos).² Nesta revisão abordaremos apenas o uso de células derivadas da medula óssea em cardiopatias.

A partir da década de 90, vários estudos in vitro e in vivo sugeriram que as células mononucleares da medula óssea (CMMO) pudessem se diferenciar em cardiomiócitos e vasos.³ O implante de CMMO e de células-tronco de medula óssea (CTMO) foi capaz de melhorar a contração e a perfusão miocárdica em modelos animais de infarto miocárdico, isquemia crônica, cardiomiopatia (CMP) chagásica e dilatada.

Em humanos, a segurança do implante de CMMO durante a cirurgia cardíaca foi inicialmente descrita no Brasil, Japão, na Alemanha e na Argentina.⁴

O uso de CMMO por infusão intracoronariana foi relatado em pacientes com IAM, em portadores de cardiopatia isquêmica secundária a um infarto antigo e em pacientes com CMP chagásica e dilatada. Os resultados dos estudos, fase I/II, demonstram que o método é seguro e exequível e sugerem redução da disfunção cardíaca nos pacientes submetidos à terapia celular com consequente melhora da FE do ventrículo esquerdo.

A segurança do transplante autólogo, transendocárdico, de CMMO também foi demonstrada em pacientes com cardiopatia isquêmica grave.⁵

A seguir descrevemos os principais ensaios clínicos que utilizaram células derivadas de medula óssea em quatro cardiopatias: doença arterial coronariana aguda e crônica, e nas cardiomiopatias chagásica e dilatada.

Doença arterial coronariana aguda

O primeiro relato de caso do uso de CMMO foi realizado na Alemanha por Bodo Strauer, em 2001, que realizou a injeção de CMMO com segurança por via intracoronariana em um paciente após IAM. Na primeira série de casos de transplante de células por via intracoronariana, pós-IAM, Strauer et al.⁶ selecionaram dez pacientes com IAM tratados por angioplastia primária tardia (12 horas). Os pacientes foram submetidos ao transplante de células entre o 5º e 9º dia após o IAM. As células foram injetadas pelo lúmen de um balão de angioplastia, o qual foi insuflado no local da lesão responsável pelo IAM, e o número médio de células injetadas foi de 28±22 x 10⁶, fracionadas em seis a sete injeções. Os procedimentos foram realizados com segurança em todos os pacientes. Ao final de três meses, os pacientes apresentaram melhora da contratilidade miocárdica na área infartada, assim como redução do volume sistólico final (VSF) do ventrículo esquerdo (redução de 18%), sugerindo um efeito benéfico no remodelamento cardíaco. Na análise da perfusão em repouso com tálio houve redução da área com defeito de perfusão miocárdica em 26%.

No estudo Topcare,⁷ também realizado na Alemanha, o uso de CMMO (n=9) e células progenitoras endoteliais (CPE) selecionadas do sangue periférico (n=11), por infusão intracoronariana quatro dias após o IAM, em pacientes tratados por angioplastia primária, sugeriu redução da área de necrose miocárdica ao final de quatro meses. Neste estudo aberto, não randomizado, houve aumento de 15% de captação com Flúor-18 (F-fluoro-deoxi-D-glicose) na área de miocárdio infartado, pela tomografia com emissão de pósitrons (PET-FDG). Paralelamente, houve significativa redução de 25% no VSF do ventrículo esquerdo, associado à melhora da fração de ejeção (FE).

Em 2004, Schachinger et al.⁸ publicaram os resultados finais do acompanhamento de um ano do estudo Topcare-AMI. Cinquenta e nove pacientes com IAM foram randomizados para tratamento com CEPs selecionadas do sangue periférico (n = 30) ou CMMO (n = 29), transplantadas, por infusão intracoronariana, 4,9 ± 1,5 dias pós-IAM. Houve aumento significativo da FE e diminuição do VSF do ventrículo esquerdo em ambos os grupos tratados, além de redução da área de infarto e ausência de hipertrofia reativa nas imagens de ressonância magnética cardíaca ao final de um ano. Este estudo demonstrou a segurança do tratamento intracoronariano com ambos os tipos celulares.

Wollert et al.⁹ publicaram o primeiro estudo clínico randomizado, controlado, simples cego, do implante intracoronariano de CMMO para sessenta pacientes (trinta no grupo tratado com CMMO) 4,8 ± 1,3 dias pós-IAM com supra de ST. A FE do ventrículo esquerdo aumentou de 51,3% para 52% no grupo controle e de 50,0% para 56,7% no grupo tratado (p = 0.0026). Esta melhora da função sistólica do ventrículo esquerdo foi devida principalmente à melhora da contratilidade nos segmentos do miocárdio adjacentes a área infartada. Porém, no seguimento de 18 meses, tal diferença significativa na melhora da fração de ejeção, ao se comparar o grupo tratado com o controle, não se manteve, sugerindo que a terapia com CMMO seja ou transiente ou responsável apenas por uma aceleração da melhora.

Ainda em 2004, Chenn et al.¹⁰ publicaram os resultados do primeiro estudo controlado, randomizado, com desenho duplo-cego, do implante intracoronariano de células mesenquimais derivadas da MO autóloga, em 69 pacientes pós-IAM tratados por angioplastia primária. Os pacientes foram randomizados para o grupo tratado por injeção intracoronariana de células mesenquimais (n = 34) e para o grupo controle submetido à injeção intracoronariana de solução salina (n = 35). No seguimento de três meses houve diminuição significativa do defeito de perfusão miocárdica, medido pela cintilografia (SPECT), de 32 ± 11% para 13 ± 5% no grupo tratado comparado ao grupo controle (P < 0.05), e melhora também significativa da contratilidade global e segmentar pelo ecocardiograma com Doppler tecidual no grupo tratado em relação ao grupo controle.

Ruan et al.¹¹ repetiram o mesmo tipo de procedimento em vinte pacientes com IAM anterior submetidos a angioplastia primária com sucesso, em um estudo duplo-cego. Neste caso foi injetado o pool total de CMMO autóloga, por via intracoronariana, em nove pacientes randomizados para o grupo tratado. Houve melhora da FE e dos volumes cavitários ao final de seis meses de seguimento no grupo tratado com células.

Mais recentemente, Janssens et al.¹² publicaram os resultados do terceiro estudo controlado, randomizado, duplo-cego, do transplante autólogo, intracoronariano, de CMMO um dia após IAM com supra de ST tratado por angioplastia primária com sucesso. Neste estudo não houve melhora significativa da contratilidade global do ventrículo esquerdo no grupo tratado em relação ao grupo controle, mas houve melhora significativa do metabolismo celular e da contratilidade segmentar nas áreas de miocárdio tratadas com CMMO, além de significativa redução da área de infarto. Além da injeção de células ter ocorrido um dia após o IAM, este estudo diferenciou-se dos demais por ter demonstrado que pacientes com obstrução da microcirculação coronariana não obtiveram benefício da terapia celular, enquanto os que não possuíam a obstrução foram os que se beneficiaram.

Bartunek et al.¹³ publicaram em 2005 os resultados do estudo randomizado, aberto, do transplante intracoronariano de 12,6 ± 2,2 milhões de células CD133+, cerca de 12 dias após o diagnóstico de IAM. Este estudo demonstrou que este procedimento é exequível e pode estar relacionado à melhora da contratilidade ventricular e da perfusão miocárdica no grupo tratado. Entretanto, houve elevada incidência de reestenose coronariana no grupo submetido à injeção de células em relação ao grupo controle.

No estudo Repair-AMI,¹⁴ 204 pacientes foram randomizados para receber infusão intracoronariana de células progenitoras endoteliais derivadas da MO, em média quatro dias após o IAM. Houve melhora significativa da FE nos pacientes com disfunção ventricular esquerda mais grave e naqueles que receberam o transplante a partir do quinto dia pós-IAM.

O estudo Astami¹⁵ não demonstrou benefício do transplante autólogo de células mononucleares de medula óssea (TACMMO) por via intracoronariana quanto aos desfechos clínicos e de função sistólica do ventrículo esquerdo no seguimento de seis meses. Neste estudo simples cego, 100 pacientes foram randomizados ou para o grupo controle (n=50) ou para o grupo tratado com CMMO, quatro-oito dias após IAM com supra de ST tratado por angioplastia primária com sucesso.

Uma outra estratégia visando recuperar os danos secundários ao infarto do miocárdio baseia-se na mobilização e recrutamento das células-tronco em direção ao miocárdio lesado (homing). A citocina mais estudada é o fator estimulador de colônia de granulócitos (G-CSF). Em um estudo de Ince et al,¹⁶ o uso de G-CSF resultou em melhora no grupo tratado, tanto da fração de ejeção em repouso quanto durante a infusão de dobutamina. Zohlnhöfer et al.¹⁷ reportaram os resultados de um estudo randomizado, duplo-cego, placebo-controlado, que avaliou o efeito da mobilização de células-tronco com o G-CSF subcutâneo, iniciado cinco dias após o IAM, durante cinco dias, em 114 pacientes submetidos à reperfusão por angioplastia coronariana. Após quatro a seis meses, em ambos os grupos houve pequena redução no tamanho do IAM, sem diferença entre os grupos. Não houve diferença quanto à função ventricular esquerda regional ou global analisadas por angiografia. Por outro lado, diferentemente de relatos prévios, o uso de G-CSF não aumentou o risco de reestenose. Tais resultados são semelhantes ao de um estudo pré-clínico de Werneck-de-Castro et al.,¹⁸ que não demonstraram nem redução do tamanho do IAM nem melhora da fração de ejeção, mediante o uso de G-CSF em um modelo de IAM em ratos.

Doença arterial coronariana crônica

Estudos iniciais foram realizados em pacientes portadores de cardiopatia isquêmica grave com indicação de cirurgia de revascularização miocárdica incompleta. Hamano et al.¹⁹ foram o primeiro grupo de pesquisadores a relatar os resultados do transplante intramiocárdico de CMMO durante a cirurgia de revascularização do miocárdio numa série de cinco pacientes, no Japão. Três dos cinco pacientes tratados obtiveram melhora da perfusão miocárdica nos territórios injetados, confirmando os resultados de estudos experimentais prévios, em modelos caninos, de que não houve nenhuma alteração prejudicial nos corações submetidos a injeção de células-tronco. Estes resultados foram confirmados por um segundo estudo em humanos, conduzido por Stamm et al.,⁴ na Universidade de Rostock, Alemanha. Neste estudo, seis pacientes foram submetidos ao tratamento peroperatório com injeções transepicárdicas de CTMO em áreas de fibrose miocárdica, também evidenciando a segurança do procedimento e a melhora da perfusão miocárdica em cinco dos seis pacientes, no seguimento de três-nove meses.

Gowdak et al.²⁰ realizaram procedimento semelhante em dez pacientes com cardiopatia isquêmica grave, submetidos a revascularização incompleta do miocárdio. Cerca de 130 milhões de CMMO foram injetadas nas áreas isquêmicas do miocárdio não passíveis de revascularização. Este procedimento se mostrou seguro no seguimento de um mês.

Patel et al.²¹ também demonstraram a segurança desta técnica em vinte pacientes, com grave disfunção ventricular, que foram submetidos a cirurgia de revascularização miocárdica incompleta, sem circulação extracorpórea. Dez pacientes foram submetidos a injeção transepicárdica de células CD34+ nas áreas não revascularizáveis do miocárdio e dez pacientes foram seguidos como controles. Houve melhora da função sistólica do ventrículo esquerdo no seguimento de seis meses no grupo tratado.

Poucos centros de pesquisa realizaram TACMMO em pacientes portadores de cardiopatia isquêmica terminal, sem possibilidade de revascularização miocárdica, seja percutânea ou cirúrgica.

Em um estudo pioneiro realizado no Brasil, Perin et al.²² realizaram injeções intramiocárdicas de CMMO através de cateterismo em pacientes com insuficiência cardíaca grave de etiologia isquêmica. Os dados de angiografia, cintilografia e mapeamento eletromecânico deste estudo sugerem melhora da função contrátil do ventrículo esquerdo secundária a angiogênese e não cardiomiogênese. O procedimento se demonstrou seguro até para pacientes em fila de transplante cardíaco.²³ No seguimento de quatro anos, considerando dados de 19 pacientes (idade 58 ± 11anos), sendo 14 do grupo tratado inicial e cinco dos sete do grupo controle que receberam o TACMMO posteriormente (um morreu e o outro se recusou à realização do procedimento) observa-se uma melhora na qualidade de vida e no estado clínico dos pacientes, refletida em uma significativa redução dos episódios de angina (CCSC) e melhora significativa da classe funcional da NYHA. Tal avaliação clínica demonstra um curso atípico para esse perfíl de pacientes de alto risco, especialmente em relação ao seguimento tardio, diminuindo assim a influência de efeito placebo.

Tse et al.⁷ também realizaram TACMMO por via percutânea, utilizando cateteres Noga de injeção em pacientes portadores de cardiopatia isquêmica terminal. Estes autores observaram redução da área de isquemia à ressonância magnética de perfusão (de 8,8% para 5,0%; p=0,004) após três meses, bem como melhora da contratilidade regional nas áreas de miocárdio submetidas às injeções de CMMO.

Mais recentemente, Beeres et al.²⁴ repetiram este procedimento numa série de 22 pacientes com angina grave (CCSC III ou IV) apesar do tratamento farmacológico para doença coronariana obstrutiva na dose máxima tolerada. Foram injetados cerca de 100 milhões de CMMO, distribuídas em 11±2 injeções transendocárdicas, na área de miocárdio hibernante. No seguimento de três meses houve redução da área de isquemia pela cintilografia miocárdica com estresse farmacológico com dipiridamol, assim como melhora dos sintomas de angina.

Strauer et al.²⁵ submeteram 18 pacientes portadores de cardiopatia isquêmica secundária a infarto do miocárdio antigo, variando de cinco meses a oito anos, ao transplante intracoronário de CMMO (IACT-Study). Este estudo demonstrou, além da segurança do procedimento, regeneração do metabolismo celular na área infartada. Este achado foi corroborado pela melhora da contratilidade global e segmentar do ventrículo esquerdo nos pacientes tratados em relação ao grupo controle.

Cardiomiopatia chagásica crônica

A CMP chagásica crônica permanece como uma importante causa de morte por insuficiência cardíaca nos países da América Latina. Até o momento não há tratamento efetivo específico e, nesse contexto, a terapia celular representa uma opção promissora. Soares et al.²⁶ avaliaram o efeito da terapia com CTMO em um modelo de CMP chagásica crônica em camundongos. Houve significante diminuição dos infiltrados inflamatórios e da fibrose intersticial. Tal efeito benéfico se manteve até seis meses de seguimento. Mais recentemente, Goldenberg et al.²⁷ demonstraram melhora funcional após terapia com CMMO em modelo murino de cardiopatia chagásica.

Vilas-Boas et al.²⁸ relataram o primeiro caso da terapia em humanos. Em um paciente de 52 anos, com classe funcional III (NYHA), o transplante autólogo de CMMO por via intracoronariana demonstrou-se seguro, resultando em melhora dos diâmetros diastólicos, sintomatologia e distância caminhada no teste de seis minutos. Este mesmo grupo concluiu um estudo fase I com trinta pacientes com CMP chagásica em classe funcional III ou IV da NYHA. Houve melhora significativa na FE, no teste de caminhada de seis minutos, na classe funcional e na qualidade de vida após seis meses de seguimento. A destacar o aumento significativo nos níveis de sódio sérico dos pacientes, um marcador prognóstico importante na insuficiência cardíaca congestiva.

Cardiomiopatia dilatada

Há poucos relatos de terapia celular em modelos animais de CMP dilatada. Em geral, os modelos animais utilizam ou uma linhagem de cobaias com CMP (syrian hamster cardiomiopathy) ou a indução da CMP em ratos ou camundongos pela doxorubicina. Os trabalhos experimentais relatam melhora na função cardíaca após a terapia com células de MO. Baseado nestes dados e na experiência adquirida nos pacientes chagásicos crônicos, iniciou-se no Brasil um ensaio clínico de fase I com pacientes com CMP dilatada. Martino et al.²⁹ relataram o primeiro caso de terapia em humanos, com injeção de células por via intracoronariana. O ensaio coordenado por Martino et al. já incluiu trinta pacientes, dos quais 24 com injeção intracoronariana e cinco com injeção intramiocárdica. Análise preliminar dos dados não parece indicar diferenças significativas nos resultados obtidos por qualquer das vias. Nos vinte pacientes que completaram seis meses de seguimento no grupo intracoronário (quatro óbitos antes de seis meses), os resultados deste ensaio de fase I sugerem que a terapia celular pode trazer benefícios clínicos para os pacientes, pela redução significativa da classe funcional da NYHA e pela melhora na qualidade de vida (questionário de Minnesota) e no consumo máximo de oxigênio medido pela ergoespirometria. Mas, de fato, a única conclusão sólida deste estudo inicial é de que o procedimento é seguro e exequível, e potencialmente eficaz. Inquestionavelmente, mais estudos pré-clínicos e clínicos são necessários para acessar o real potencial benefício desse modelo terapêutico para o tratamento do IAM, da CMP isquêmica crônica e da CMP não isquêmica.

Mecanismos de ação das células de medula óssea nas cardiopatias

Percebe-se que a terapia celular, em um primeiro momento, foi pensada como alternativa terapêutica nas cardiopatias com o objetivo de se repovoar o coração através da transdiferenciação de células-tronco da medula óssea em células do tecido receptor seja por transplante ou mobilização induzida por citocinas. Entretanto, essa possibilidade parece improvável, pelo menos para as células-tronco de medula óssea, e mais especificamente para as células-tronco hematopoéticas, visto que há evidências que a esperada transdiferenciação não ocorre in vivo.^30-33 Estudos mais elaborados mostraram que as células transplantadas quando fenotipicamente semelhantes às células do tecido receptor apresentaram-se tetraplóides e/ou hexaplóides, o que sugere, por sua vez, que tenha ocorrido fusão entre as células transplantadas e as células do tecido receptor ao invés de transdiferenciação.^33-36 Além disso, evidências mostram que mesmo o processo de fusão ocorre em baixa frequência,³⁶ fato que enfraquece este mecanismo como provável e único responsável pela melhora funcional cardíaca observada após um transplante celular.

Neste contexto, é interessante observar que a idéia de que o coração é um órgão sem capacidade de auto-regeneração tem sido posta em cheque por estudos recentes que demonstraram cardiomiócitos em mitose em corações adultos. Autópsia de corações de pacientes falecidos por insuficiência cardíaca demonstrou que a proporção de miócitos em mitose é baixa, 0,015% a 0,08%, mas deixou evidente que existe uma proliferação de cardiomiócitos em corações adultos, embora ineficiente para um mecanismo de reparo tecidual efetivo. A origem destas células em processo de divisão, no miocárdio, também é incerta. Entretanto, a possibilidade de que estas células em divisão sejam de origem extracardíaca é sugerida por estudos de pacientes submetidos a transplantes heterólogos de doadores do sexo oposto. A biópsia de corações femininos transplantados em receptores do sexo masculino evidenciou cardiomiócitos com cromossoma Y. Dado que tais células se diferenciariam em tecido cardíaco, duas origens potenciais têm sido sugeridas: na primeira, as células teriam origem na MO, de onde elas seriam liberadas e se diferenciariam em baixas taxas num processo de regeneração contínua ou em resposta a uma lesão aguda; na segunda hipótese, representariam uma população de células-tronco residentes cardíacas que permaneceriam nos cotos atriais do receptor que são preservados durante o transplante cardíaco.

O isolamento de células-tronco/progenitoras de tecido cardíaco reforça esta última possibilidade. Oh et al.³⁷ relataram a existência de células progenitoras residentes cardíacas. Diferente das células-tronco cardíacas identificadas como lin-ckit⁺Sca1- por Beltrami et al.,³⁸ estas células são lin-ckit-Sca1⁺. Um terceiro relato de células progenitoras cardíacas adultas em murinos e humanos foi feito pelo grupo de Chien;³⁹ estas células seriam distintas das duas populações descritas acima e seriam caraterizadas pela presença do gene para islet-1, uma proteína presente no coração embrionário. Estudos posteriores a partir de tecido cardíaco humano corroboram não só a existência dessas células, mas também a capacidade das mesmas de adotarem o fenótipo de cardiomiócito maduro in vivo e in vitro, na ausência de fusão celular.

Até o presente momento, os mecanismos pelos quais a terapia celular estaria promovendo melhora da função em corações lesados ainda são controversos, mas três mecanismos gerais são propostos: a) transdiferenciação,^40,41 b) fusão celular^35,36 e c) um mecanismo parácrino de secreção de fatores.^42-45

Frente à dúvida quanto à contribuição da transdiferenciação e/ou fusão, acredita-se que outros mecanismos, além da incorporação de células-tronco propriamente ditas em diferentes tecidos estejam envolvidos na melhora substancial da função após a terapia celular. Estudos recentes têm demonstrado que a angiogênese observada em membros isquêmicos de camundongos está associada à ação parácrina mediada pelas células-tronco mesenquimais (MSC), através de citocinas arteriogênicas liberadas no meio condicionado (MC), descartando a incorporação destas células aos vasos como um pré-requisito para o efeito final de melhora na perfusão local.^42,43

Além da ação angiogênica via mecanismo parácrino, o efeito antiapoptótico das MSCs foi demonstrado em um estudo realizado por Gnecchi et al.,⁴⁴ no qual o sobrenadante condicionado de MSCs transfectadas para superexpressarem a proteína Akt foi capaz de reduzir o índice de apoptose em cardiomiócitos isolados submetidos à privação de soro e hipóxia. Ainda neste mesmo estudo, efeito antiapoptótico e redução do tamanho do infarto foram observados quando o meio condicionado obtido em condição de hipóxia foi injetado no coração de ratos submetidos à ligadura permanente da coronária esquerda. O efeito cardioprotetor por via parácrina foi também demonstrado in vitro e sugerido in vivo por Uemura et al.,⁴⁵ que demonstraram que a cocultura de células de medula óssea com cardiomiócitos foi capaz de reduzir o índice de apoptose nos cardiomiócitos quando em condição de privação de soro e hipóxia, utilizando um sistema de dois compartimentos divididos por uma membrana (transwell system). Recentemente, Takahashi et al.⁴⁶ mostraram que a injeção intramiocárdica seguida de injeção intraperitoneal de MC obtido da população de células mononucleares da medula óssea foi capaz de promover redução do tamanho do infarto e melhora funcional em ratos 28 dias após o tratamento. Por fim, a secreção de fatores de crescimento pelas células de medula óssea poderia induzir células-tronco cardíacas residentes a entrar em ciclo, multiplicando-se e diferenciando-se nos três tipos celulares necessários à regeneração cardíaca: cardimiócitos, células musculares lisas e endoteliais.

Conclusões

Apesar dos avanços obtidos na última década, na área de ciência básica, com relação a esta nova modalidade terapêutica, diversas questões permanecem sem resposta. Pouco ainda se sabe sobre os mecanismos através dos quais a terapia celular possa gerar resultados efetivos. Adicionalmente, a melhor via para o transplante, o número total e a concentração de células permanecem questões importantes, ainda sem definição. É incontestável o fato de que diversas células da MO exercem seus efeitos através de mecanismos parácrinos e de que existe um complexo mecanismo de interação, contato e liberação de sinais entre as células da MO e as outras populações celulares nos órgãos lesados. Angiogênese e arteriogênese são processos complexos que envolvem a participação de múltiplas células e múltiplas citocinas. A ação parácrina das células-tronco derivadas de medula óssea é atualmente considerada o principal mecanismo de ação da terapia com CMMO. A possibilidade de ativação das células-tronco residentes no coração por fatores exógenos é uma alternativa que deve ser considerada.

Recebido: 24/08/2008

Aceito: 03/10/2008

Avaliação: O tema apresentado consta da pauta elaborada pelo editor, Professor Milton Artur Ruiz, e coeditores deste suplemento, Professores Sergio Paulo Bydlowski e Adriana Seber.

Conflito de interesse: não declarado

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Maio 2009
• Data do Fascículo
  Maio 2009

Histórico

• Recebido
  24 Ago 2008
• Aceito
  03 Out 2008