Atualmente, estima-se que 1,5 milhão de pessoas percam a visão em todo o mundo, por ano, devido às lesões e doenças na córnea. Desse modo, os problemas nesta membrana são a terceira maior causa global de deficiência visual, ficando atrás somente da catarata e do glaucoma.
Mas, este cenário pode mudar. Um estudo brasileiro desenvolveu uma nova ceratoprótese que utiliza as próprias córneas dos receptores como suporte, algo inédito na área. Chamado de “KPro do Brasil (KoBra)”, o dispositivo é feito de titânio, impresso em 3D e tem baixo custo. O trabalho foi divulgado recentemente no periódico Translational Vision Science & Technology.
Em seguida, saiba mais sobre o KoBra, os resultados dos estudos clínicos em animais, os próximos passos e como a nova ceratoprótese pode mudar, no futuro, a realidade de milhões de pessoas que aguardam o transplante de córnea para voltar a enxergar.
KoBra
Pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) criaram uma nova ceratoprótese nomeada como “KPro do Brasil (KoBra)”. O dispositivo consiste em uma haste central óptica de duas peças feita de polimetilmetacrilato (PMMA), que possui um flange anterior em forma de cogumelo anexado e uma placa posterior fabricada com titânio impresso em 3D.
A placa traseira fixa o KPro à própria córnea do destinatário como suporte de prótese. Os pesquisadores utilizaram impressão 3D de sinterização direta a laser de metal e pós de titânio (Ti-6Al-4V – Extra Low Intersticial) com morfologia esférica e tamanho de partícula controlado, com parâmetros de processamento de velocidade de processamento para preparar as placas traseiras.
Projeto e dimensões da KoBra: haste frontal em forma de cogumelo (componente óptico; esquerda) em PMMA; placa traseira de titânio de 7,5 mm de diâmetro (direita) com três orifícios e fenda para travamento da placa traseira ao componente óptico.
Atualmente, o PMMA é o material mais utilizado para a porção óptica central do KPro porque é biologicamente inerte, transparente, fácil de fabricar e acomoda uma ampla gama de potências ópticas.
Já o titânio e suas ligas podem ser processados por soldagem a laser usando a fabricação de pó pulverizado em impressão tridimensional (3D). Este método tem vantagens que incluem flexibilidade de projeto, excelente biocompatibilidade, custos de processamento reduzidos, menor desperdício, melhor eficiência energética e oportunidade de fabricar com mais facilidade implantes complexos ou personalizados. Por exemplo, a impressora 3D de pó de titânio pode economizar até 40% nos custos de produção.
Usando esta tecnologia, as características da superfície do produto podem ser controladas para criar a máxima porosidade e rugosidade ideal, o que pode aumentar a integração tecidual e evitar falhas de implantação. Esse processo ocorre fornecendo espaços para células, tecido vascular e até mesmo crescimento interno do tecido ósseo para formar intertravamento mecânico.
A pesquisa
O KoBra foi implantado em 14 córneas queimadas por álcali de 14 coelhos usando um enxerto de córnea autólogo de espessura total como portador da ceratoprótese. Os animais foram examinados semanalmente por doze meses para avaliar retenção e complicações pós-operatórias, como fusão, vazamento aquoso, formação de membrana retroprotética (RPM), endoftalmite, ceratite infecciosa, descolamento de retina e vitreorretinopatia proliferativa.
No final desse período, foram realizadas tomografia de coerência óptica do segmento anterior e microscopia eletrônica de varredura para avaliar a relação entre o KoBra e o enxerto portador.
Os resultados
Todas as cirurgias foram realizadas sem intercorrências intraoperatórias e o pós-operatório imediato transcorreu sem intercorrências. Em doze coelhos (85,7%), o KoBra implantado integrou-se aos olhos operados e manteve a ótica clara sem extrusão ou complicações adicionais ao longo de doze meses.
Já dois olhos apresentaram complicações pós-operatórias tardias que evoluíram para extrusão do dispositivo: um com suposta ceratite infecciosa e o outro com necrose estromal estéril. A tomografia demonstrou a correta relação da ceratoprótese e enxerto portador em todos os animais restantes no acompanhamento final. Os resultados da microscopia indicaram integração da estrutura porosa da placa traseira ao tecido circundante.
Próximos passos
A análise clínica e ultraestrutural do KoBra demonstrou resultados promissores para estudos clínicos em humanos, que será o próximo passo da pesquisa. O procedimento é relativamente seguro, eficaz e econômico. “Além disso, tem dois grandes diferenciais: utiliza a própria córnea do paciente e é feito em titânio impresso em 3D, material com melhor biocompatibilidade. Essas características podem aumentar as chances de retenção do KoBra”, ressalta o líder da pesquisa, Otávio de Azevedo Magalhães.
Como não requer uma córnea doada, a nova ceratoprótese pode ser um recurso importante para a economia subjacente no mundo em desenvolvimento e a escassez de enxertos. Além disso, ser mais acessível e ajustável, se adequando a várias espessuras de lesões corneanas, pode estimular a implantação dos dispositivos artificiais.
“Outro ponto importante é que nem todos os casos de cegueira corneana têm resolução com o transplante de córnea, pois há quadros de alto risco de rejeição, vascularização extrema e até de completa rejeição”, ressalta Magalhães.
Fonte: Titanium Powder 3D-Printing Technology for a Novel Keratoprosthesis in Alkali-Burned Rabbits. Autores: Otávio de Azevedo Magalhães, Rafael Jorge Alves de Alcântara, José Álvaro Pereira Gomes, Jarbas Caiado de Castro Neto e Paulo Schor.
Revisado por Paulo Schor, médico oftalmologista, professor livre docente e diretor de inovação da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e colaborador da Faculdade de Medicina do Hospital Albert Einstein.
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Agora, uma pesquisa dos Estados Unidos, em parceria com a Coreia do Sul, desenvolveu um tipo de lente de contato com nanoagulhas que podem melhorar a aplicação de medicamentos para o tratamento de doenças oculares.
Vale ressaltar que a córnea é muito sensível a colírios anestésicos e essa lente poderá ser utilizada sem incômodo até se dissolver sozinha. O artigo foi publicado recentemente na revista Science Advances.
Em seguida, entenda como ocorreu o estudo, os resultados e como a nova lente pode ajudar, no futuro, pacientes com outros problemas nos olhos.
A pesquisa
Os pesquisadores da Purdue University e da University of Michigan, dos EUA, e da Hanyang University, Hongik University e do Kumoh National Institute of Technology, da Coreia do Sul, desenvolveram nanoagulhas que liberam medicamentos nos olhos e, em seguida, se degradam. E, para não causar dor ou desconforto, os cientistas as tornaram 10 vezes menor e mais fina do que as tradicionais.
Para colocá-las no olho, foi necessário prendê-las a uma lente de contato que se dissolvia logo após a aplicação. O modelo é solúvel em lágrimas e pode se ajustar a diversos tamanhos de córnea. A dissolução ocorre rapidamente, em um minuto, enquanto libera os remédios anti-inflamatórios.
Os resultados
A lente foi testada em coelhos com neovascularização da córnea e apresentou uma redução quase completa do problema em 28 dias.
Agora, os estudos continuam para que a terapia baseada em nanoagulhas possa ser usada para tratar pacientes humanos. Para isso, precisará ser testada tanto em eficácia quanto em segurança. Além disso, os cientistas precisam criar um meio para armazenar a lente de contato.
Revisado por Paulo Schor, médico oftalmologista, professor livre docente e diretor de inovação da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e colaborador da Faculdade de Medicina do Hospital Albert Einstein.
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Um estudo da University College London (UCL), de Londres, conseguiu restaurar parcialmente a função dos cones (uma das células da retina) de dois jovens que nasceram com acromatopsia. Para isso, os pesquisadores utilizaram terapia genética.
A acromatopsia é uma alteração genética que afeta um dos cones da retina, um dos tipos de células fotorreceptores dos olhos. As pessoas com essa doença só conseguem enxergar preto e branco, pois somente a função do segundo tipo de célula (bastonetes) está presente. Além disso, também possuem visão borrada e fotofobia.
A pesquisa, publicada na revista Brain, aumenta a esperança de que a terapia esteja reativando com sucesso as conexões de comunicação há muito adormecidas do cérebro e da retina, utilizando a natureza plástica do desenvolvimento do cérebro adolescente.
Em seguida, saiba como o estudo foi feito e como os resultados podem, no futuro, permitir que esses jovens enxerguem as cores além do preto e branco.
A pesquisa
Os cientistas selecionaram quatro jovens de 10 a 15 anos com acromatopsia para tentar rever os cone adormecidos porque, embora muitas deles ainda estejam presentes, não enviam sinais ao cérebro.
Os voluntários foram tratados com terapia genética em um olho, permitindo que os médicos comparassem a eficácia do tratamento com o olho não tratado. Foi feita uma injeção inserindo vetores com os modificadores gênicos dentro dos olhos dos pacientes.
Os jovens foram separados em dois ensaios para verificar genes diferentes. Os pesquisadores separaram os sinais de cone pós-tratamento emergentes de sinais pré-existentes utilizando ressonância magnética funcional. Isso permitiu que eles vinculassem diretamente quaisquer alterações na função visual após o tratamento para o sistema de fotorreceptores de cone alvo.
Eles empregaram uma técnica de “substituição silenciosa” usando pares de luzes para estimular seletivamente cones ou bastonetes. Os cientistas também tiveram que adaptar seus métodos para acomodar o nistagmo (oscilações oculares involuntárias), outro sinal de pacientes com esse tipo de acromatopsia. Os resultados também foram comparados com testes realizados em nove pacientes não tratados e 28 voluntários com visão saudável.
Os resultados
De seis a quatorze meses após o tratamento, dois jovens apresentaram evidências convincentes de sinais mediados por cones originados do olho tratado no córtex visual do cérebro. Antes do tratamento, os pacientes não apresentavam evidências de função do cone em nenhum dos testes. Após a terapia, suas medidas coincidiram com as dos participantes do estudo que tinham visão normal.
Um teste psicofísico da função do cone, que mede a capacidade dos olhos de diferenciar entre vários níveis de contraste, também foi realizado pelos participantes da pesquisa. Isso mostrou que havia uma diferença na visão originada nos cones nos olhos tratados nos mesmos dois jovens.
Os pesquisadores não conseguiram estabelecer se o tratamento foi ineficaz nos outros dois voluntários, se houve efeitos do tratamento que seus testes podem não ter detectado ou se os efeitos estão atrasados.
“Nosso estudo é o primeiro a confirmar diretamente que a terapia genética oferecida a crianças e adolescentes pode ativar com sucesso as vias dos fotorreceptores de cone adormecidos e evocar sinais visuais até então ausentes”, disse a autora principal do estudo em comunicado, dra. Tessa Dekker.
O coautor principal, dr. Michel Michaelides, completa. “Testamos se fornecer terapia genética no início da vida pode ser mais eficaz, já que os circuitos neurais ainda estão em desenvolvimento. Nossas descobertas demonstram plasticidade neural sem precedentes, oferecendo esperança de que os tratamentos possam habilitar funções visuais usando vias de sinalização que estão inativas há anos”, explica.
Revisado por Paulo Schor, médico oftalmologista, professor livre docente e diretor de inovação da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e colaborador da Faculdade de Medicina do Hospital Albert Einstein.
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Já há algum tempo a ciência busca alternativas para a córnea humana doada. Atualmente, estima-se que 12,7 milhões de pacientes esperam pelo novo tecido, mas que só existem um disponível para cada 70 pessoas.
Agora, cientistas desenvolveram um implante feito de proteína de colágeno de pele de porco, parecido com a córnea humana, que restaurou a visão de 20 pessoas com ceratocone. A pesquisa foi publicada na revista Nature Biotechnology.
Em seguida, veja como ocorreu o estudo e como os resultados podem ajudar, no futuro, a superar a escassez de córnea doada. Principalmente em países de baixa e média renda que possuem infraestrutura limitada para o procedimento, coleta e armazenamento em bancos de tecidos, o que aumenta a eficácia em reverter a cegueira em vários pacientes.
A pesquisa
O trabalho da Universidade de Linköping e da LinkoCare Life Sciences AB, na Suécia, usou moléculas de colágeno derivadas da pele de porco, que foram altamente purificadas e desenvolvidas para uso exclusivo em humanos.
Os pesquisadores estabilizaram as moléculas soltas, formando um material robusto e transparente que poderia suportar o manuseio e a implantação no olho. Dessa forma, foi possível restaurar a espessura e a curvatura da córnea.
Enquanto o tecido humano deve ser usado dentro de duas semanas, as córneas de bioengenharia podem ser armazenadas por até dois anos.
Além disso, a pele suína utilizada no estudo é um subproduto da indústria alimentícia, o que facilitou o acesso e redução de custos.
Foto: divulgação
Os resultados
Simultaneamente, os pesquisadores também utilizaram um método já existente para realizar o procedimento de modo minimamente invasivo e implantar o biomaterial.
“Um método menos invasivo poderia ser usado em mais hospitais, ajudando assim mais pessoas. Neste procedimento, o cirurgião não precisa remover todo o tecido do paciente. Em vez disso, é feita uma pequena incisão, através da qual o implante é inserido na córnea existente”, explicou em comunicado Neil Lagali, professor do Departamento de Ciências Biomédicas e Clínicas da LiU e líder da pesquisa.
Por exemplo, este novo método não precisa de pontos. A incisão na córnea pode ser feita com alta precisão por meio de um laser avançado ou com instrumentos cirúrgicos simples. O procedimento foi testado pela primeira vez em porcos e, segundo os cientistas, mostrou ser mais simples e potencialmente mais seguro do que um transplante convencional.
A córnea artificial foi implantada em 20 pacientes com baixa visão. As operações não apresentaram complicações relevantes, o tecido cicatrizou em um tratamento de oito semanas com o uso de colírio imunossupressor, necessário para evitar a rejeição do implante. Em transplantes de córnea convencionais, há de se manter a atenção para o risco contínuo da rejeição.
Depois de dois anos, 17 pacientes recuperaram parte da visão e três recuperaram de modo mais consistente.
Próximos passos
“Os resultados mostram que é possível desenvolver um biomaterial que atenda a todos os critérios para ser usado como implante humano, que pode ser produzido em massa e armazenado por até dois anos e, assim, atingir ainda mais pessoas com problemas de visão. Isso nos ajuda a contornar a escassez de tecido corneano doado e acesso a outros tratamentos para doenças oculares”, afirma Lagali.
Um estudo clínico maior, seguido de aprovação das autoridades reguladoras, é necessário antes que o implante possa ser usado na área da saúde. Os pesquisadores também querem estudar se a tecnologia pode ser usada para tratar mais doenças oculares, além do ceratocone, e se o implante pode ser adaptado ao indivíduo para uma eficácia ainda maior.
Revisado por Paulo Schor, médico oftalmologista, professor livre docente e diretor de inovação da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e colaborador da Faculdade de Medicina do Hospital Albert Einstein.
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Uma pesquisa do National Eye Institute (NEI), dos Estados Unidos, identificou uma nova doença da retina. Nela, as mutações do gene TIMP3 não aparecem na proteína madura, algo que geralmente ocorre em casos de distrofias maculares.
Em seguida, entenda como foi realizado o estudo e como a descoberta de novos mecanismos de doenças da retina pode, no futuro, ajudar no diagnóstico correto e no desenvolvimento de mais tratamentos.
Nova doença da retina
As distrofias maculares são distúrbios que causam perda visual central devido às mutações em vários genes, incluindo ABCA4, BEST1, PRPH2 e TIMP3.
Por exemplo, pacientes com Distrofia de Sorsby Fundus, doença ocular genética especificamente ligada às variantes TIMP3, desenvolvem sintomas na idade adulta. Eles apresentam mudanças repentinas na acuidade visual devido à neovascularização coroidal – novos vasos sanguíneos anormais que crescem sob a retina, vazando fluido e afetando a visão.
A TIMP3 é uma proteína que ajuda a regular o fluxo sanguíneo da retina e é secretada pelo epitélio pigmentar da retina (RPE), uma camada de tecido que nutre e suporta os fotorreceptores sensíveis à luz da retina.
“Achamos surpreendente que dois pacientes tinham variantes TIMP3 não na proteína madura, mas na sequência de sinal curta que o gene usa para ‘cortar’ a proteína das células. Mostramos que essas variantes evitam a clivagem, fazendo com que a proteína fique presa na célula, provavelmente levando à toxicidade do epitélio pigmentar da retina”, disse o autor principal do estudo, Bin Guan, em comunicado.
A pesquisa
Os cientistas acompanharam os achados com avaliações clínicas e testes genéticos de membros da família para verificar se as duas novas variantes do TIMP3 estão conectadas a essa maculopatia atípica.
“Os indivíduos afetados tinham escotomas, ou pontos cegos, e alterações em suas máculas indicativas de doença. Mas, por enquanto, eles têm visão central preservada e nenhuma neovascularização coroidal, ao contrário da típica Distrofia de Fundo de Sorsby”, falou um dos pesquisadores, Cathy Cukras.
“Descobrir novos mecanismos de doenças, mesmo em genes conhecidos como TIMP3, pode ajudar os pacientes que procuram o diagnóstico correto e, esperançosamente, levará a novas terapias para eles”, afirmou o pesquisador Rob Hufnagel.
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Biomarcadores na retina já revelaram diversas doenças não apenas dos olhos, mas do corpo também. E muitas manifestam os primeiros sinais justamente neste tecido localizado no fundo do olho.
Por exemplo, densidade ou tortuosidade dos vasos sanguíneos nos olhos podem demonstrar risco de infarto. Já o afinamento das paredes da retina por causa da deterioração de células nervosas pode indicar doença de Parkinson.
Em seguida, entenda como foi realizado o estudo, os resultados e como pode ajudar no diagnóstico precoce dessas doenças no futuro.
A pesquisa
A pesquisa analisou 226 crianças e adolescentes, sendo 55 com TEA, 15 com TDAH e 156 jovens como grupo de controle, sem quadro das doenças.
Para avaliar a função do fundo do olho, os cientistas realizaram eletrorretinograma (ERG). “A retina tem nervos que emitem diferentes sinais. Se pudermos identificá-los e localizá-los em vias específicas, podemos mostrar as diferenças entre TDAH e TEA e, potencialmente, de outras condições do neurodesenvolvimento”, explica o pesquisador Paul Constable, em comunicado oficial.
O exame demonstrou que crianças com TDAH apresentaram maior energia dentro do ERG geral, enquanto crianças com TEA mostraram menos energia produzida a partir de estímulos.
Os resultados
Em muitos casos, TEA e TDAH apresentam características semelhantes. Por isso, os diagnósticos para ambas as doenças podem ser demorados e complicados. Isso porque não existe um teste simples e ágil para identificar a condição.
Dessa maneira, o pesquisador acredita que essas descobertas preliminares indicam resultados promissores para diagnósticos mais rápidos e tratamentos aprimorados no futuro.
No entanto, este é o primeiro estudo desse tipo e ainda está em estágio preliminar. Mas, os resultados sugerem que potenciais biomarcadores da retina podem sinalizar e distinguir TDAH e TEA em crianças e adolescentes.
TEA e TDAH
O Transtorno do Espectro do Autismo (TEA) e o Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH) são distúrbios do desenvolvimento neurológico mUITO comuns na infância.
Crianças diagnosticadas com TEA se comportam, se comunicam, interagem e aprendem de maneiras diferentes da maioria das outras pessoas. Já o TDAH é caracterizado pelo excesso de atividade, em que o jovem luta para prestar atenção e tem dificuldade em controlar comportamentos impulsivos.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), uma em cada 100 crianças tem TEA. Em relação ao TDAH, de 5% a 8% são diagnosticadas com a condição, sobretudo meninos.
Esses distúrbios necessitam de cuidados especiais. Dessa forma, o diagnóstico precoce é fundamental para que os jovens possam ter um desenvolvimento pleno, conforme suas necessidades.
Fonte: University of South Australia
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