Ele intestino É um dos órgãos mais complexos do organismo e a Ciência o sabe. Por dentro, é cheio de uma ampla população microbiana altamente diversa que interage e coopera com as células intestinais para digerir alimentos e remédios. No entanto, foi demonstrado que as alterações da microbiota têm fortes ligações com um grande número de patologias, como doença inflamatória intestinal, obesidade, asma e até câncer de próstata, o distúrbios psicológicos e comportamentaisalém de problemas neurológicos e até esclerose múltipla.
Por tudo isso, as informações que o intestino apresenta são imensamente úteis para entender sua função e um bom punhado de doenças associadas, o que levou pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley e do Lawrence Berkeley National Laboratory a projetar microdispositivos capazes de reproduzir a microbiota intestinal de uma pessoa para analisar as informações em laboratório.
Especificamente, os dispositivos Organ-on-a-chip são modelos miniaturizados de órgãos humanos contendo minúsculos microcanais onde células e culturas de tecidos interagem com nutrientes precisamente controlados. Regular o ambiente da célula dessa maneira é crucial para a criação de modelos realistas de tecido.
“Atualmente, a pesquisa médica enfrenta grandes obstáculos, tanto em termos de compreensão da ciência básica que governa a função dos órgãos humanos quanto em pesquisa e desenvolvimento de novos medicamentos e terapias”, disse o principal autor do estudo, Amin Valiei, que aponta que “o acesso a modelos válidos de órgãos humanos que podem ser convenientemente estudados em laboratório podem acelerar significativamente a descoberta científica e o desenvolvimento de novos medicamentos”.
Uma microbiota de designer
Modelar a microbiota intestinal é particularmente difícil devido à sua condições ambientais únicas. Por meio de um design criativo, os dispositivos gut-on-a-chip podem simular muitas dessas propriedades, como a atmosfera anaeróbica do intestino, fluxo de fluido e pulsos de contração/relaxamento. O cultivo de células intestinais neste ambiente significa que elas se assemelham mais à biologia humana em comparação com as culturas celulares padrão de laboratório..
“Modelos recentes de intestino em um chip demonstraram ser bem-sucedidos na manutenção de uma cultura viável de células intestinais humanas e do microbioma por alguns dias e até semanas”, explica Valiei, que observa que “isso abre novas maneiras de analisar o microbioma em condições biologicamente relevantes. De fato, “suas capacidades únicas tornam o organ-on-a-chip adequado para muitas pesquisas futuras”, adianta o pesquisador.
A equipe está atualmente investigando disbiose, um desequilíbrio na comunidade microbiana intestinal com importantes consequências para a saúde. Seu objetivo é encontrar formas inovadoras de diagnosticar, mitigar e tratar essa condição.
