Um contraste para ressonância magnética à base de ferro pode diagnosticar e tratar a fibrose cardíaca ao mesmo tempo. A substância se acumula no tecido danificado do coração, ilumina a área afetada no exame de imagem e reduz o avanço da doença. O composto é formado por minúsculos aglomerados de átomos de ferro encapsulados em uma proteína desenvolvida especialmente para essa função. Em testes com tecido cardíaco humano cultivado em laboratório, o contraste mostrou ser mais seguro que o gadolínio, metal usado atualmente na maioria dos exames de ressonância com contraste.
A fibrose cardíaca é uma das principais causas de insuficiência cardíaca, condição que afeta milhões de pessoas no mundo. Quando o coração sofre uma lesão ou fica sob pressão constante, como após um infarto ou por causa de hipertensão, o corpo inicia um processo de reparo semelhante à cicatrização de um corte na pele. O colágeno começa a ser produzido para fortalecer o tecido. O problema é que esse processo muitas vezes não para. O colágeno continua se acumulando, o coração fica rígido e tem cada vez mais dificuldade para encher e bombear o sangue adequadamente.
A ressonância magnética é uma das técnicas usadas para diagnosticar a fibrose cardíaca. Em muitos casos, o paciente recebe um contraste intravenoso à base de gadolínio, que se concentra nas áreas danificadas e as faz brilhar na imagem. Embora funcione bem, o gadolínio apresenta desvantagens. É um metal estranho ao organismo, seu uso é restrito em pessoas com insuficiência renal e pequenas quantidades podem ficar retidas em diferentes tecidos por muitos anos. Isso preocupa especialmente em pacientes que precisam repetir exames para acompanhar a evolução da doença.
Proteína encapsula ferro e direciona tratamento
Pesquisadores tentam há anos desenvolver contrastes à base de ferro, metal que o corpo conhece e sabe eliminar. O problema é que os contrastes de ferro existentes escurecem a área danificada em vez de iluminá-la, dificultando a distinção nas imagens. Muitos foram retirados do mercado. O grupo liderado pela professora Aitziber L. Cortajarena, do CIC biomaGUNE, na Espanha, conseguiu superar esse obstáculo usando proteínas projetadas sob medida. O contraste consiste em uma proteína que encapsula e isola aglomerados minúsculos de átomos de ferro, com cerca de 1,4 nanômetro de diâmetro, aproximadamente 50 mil vezes mais finos que um fio de cabelo.
O composto é mais seguro para o organismo, estável, libera muito pouco ferro e apresenta baixa toxicidade para as células. Além disso, é fácil e sustentável de fabricar, pois é produzido em água, sem reagentes tóxicos ou condições extremas. A equipe testou a eficácia do contraste em tecido cardíaco criado com engenharia de tecidos 3D, usando células do coração de pacientes. Esses tecidos replicam características da fibrose cardíaca, como o acúmulo de colágeno e o aumento da rigidez, e permitem avaliar novas estratégias terapêuticas em condições mais representativas que culturas celulares convencionais.
Contraste acumula em área danificada e reduz colágeno
Os pesquisadores verificaram que o contraste se move em direção ao tecido fibrótico e se acumula predominantemente nele. O sinal na ressonância magnética aumenta conforme a gravidade da fibrose. Além disso, o contraste desacelera a progressão da doença, pois reduz a produção e o armazenamento de colágeno e impede que o tecido fique rígido. Ou seja, além de indicar onde está o dano, o material apresenta atividade antifibrótica nos modelos estudados. Trata-se de um agente teranóstico, que oferece diagnóstico e tratamento no mesmo material.
O novo composto permite obter um contraste na ressonância magnética comparável ao dos agentes à base de gadolínio. Ele também mantém essa capacidade tanto nos campos magnéticos comumente usados na prática clínica quanto em campos magnéticos mais fortes usados em pesquisa pré-clínica. Os átomos de ferro encapsulados pela proteína fazem o tecido aparecer brilhante na ressonância. Ainda há um caminho a percorrer até chegar ao paciente. Por enquanto, o contraste foi testado em células e tecido humano em laboratório. O próximo passo será estudar como ele se distribui e é eliminado do corpo e como se comporta em um aparelho de ressonância cardíaca real.
O estudo foi liderado por Cortajarena e conduzido em colaboração com o grupo de Ana Villar, do Instituto de Biomedicina e Biotecnologia da Cantábria, na Espanha. A pesquisa foi publicada na revista científica Advanced Functional Materials. O projeto foi financiado pela Agência Estatal de Pesquisa da Espanha, pelo Conselho Europeu de Pesquisa e pelo IDIVAL.