A disfunção das glândulas salivares afeta milhões de pessoas em todo o mundo, causando condições como a xerostomia, ou boca seca, que afeta seriamente a qualidade de vida. Esta condição é comum em idosos e em pacientes que recebem radioterapia para câncer de cabeça e pescoço. A xerostomia pode causar dificuldade para falar, comer e engolir e pode causar infecções orais e cáries devido à redução da produção de saliva. Atualmente, os tratamentos disponíveis proporcionam apenas alívio temporário e muitas vezes apresentam efeitos colaterais. Esses tratamentos incluem estimulantes e substitutos de saliva, mas não abordam os danos subjacentes às glândulas. No entanto, novas pesquisas promissoras em engenharia de tecidos oferecem esperança para soluções mais eficazes e duradouras, concentrando-se na regeneração de tecidos danificados e na restauração da função normal da glândula.
Pesquisadores da Universidade de Albany, liderados pelos professores Susan Sharfstein, Stephen Rose, Melinda Larsen e Yubing Xie, Ph.D., conduziram uma extensa revisão dos avanços atuais na engenharia de tecidos das glândulas salivares. Esta revisão, publicada na revista Bioengineering, destaca avanços recentes e direções futuras neste campo em rápido crescimento.
A bioengenharia das glândulas salivares concentra-se em restaurar a capacidade da glândula de produzir saliva por meio de tecnologias inovadoras, como terapia genética, tratamentos baseados em células-tronco e o uso de biomateriais de suporte e métodos de fabricação de andaimes. Os pesquisadores exploraram uma variedade de células adequadas para engenharia de tecidos, incluindo linhas celulares, células primárias das glândulas salivares e células-tronco. Essas células são críticas para aumentar a sobrevivência, diferenciação e enxerto das células das glândulas salivares.
“Nosso estudo fornece informações sobre o impacto da fibrose e da senescência celular na patologia das glândulas salivares e avalia estratégias de engenharia inovadoras para melhorar a vascularização, inervação e implantação de tecido de glândula salivar projetado”, explica o professor Sharfstein. A revisão destaca o potencial da bioimpressão, hidrogéis microfluídicos, malha eletrônica e nanopartículas para promover a regeneração do tecido das glândulas salivares.
O estudo também discute a importância de compreender os mecanismos moleculares subjacentes ao desenvolvimento e função das glândulas salivares. As glândulas salivares são compostas por três tipos principais: glândulas parótidas, submandibulares e sublinguais, cada uma produzindo diferentes componentes da saliva. Os esforços coordenados de múltiplos tipos de células, incluindo células acinares, mioepiteliais, basais e ductais, são críticos para a produção de saliva.
O professor Sharfstein observou: “Os fatores de crescimento de fibroblastos (FGFs) e outros morfogênios desempenham papéis importantes no desenvolvimento e na morfogênese ramificada das glândulas salivares. Compreender essas pistas moleculares é fundamental para a criação de estratégias eficazes de engenharia de tecidos”.
Esta revisão destaca os desafios colocados pela fibrose e senescência celular na patologia das glândulas salivares. Condições como a síndrome de Sjögren e danos induzidos por radiação levam a um aumento de células senescentes e fibrose, complicando ainda mais o processo de regeneração. Os pesquisadores enfatizam a necessidade de substituição de tecidos e a criação de um ambiente de tecido hospedeiro propício à regeneração.
O professor Sharfstein disse: “Fatores secretados produzidos por células senescentes podem levar à senescência nas células vizinhas, criando um ciclo que dificulta a regeneração dos tecidos. Nossa revisão sugere estratégias para mitigar ou reverter esses efeitos, o que será crítico para o sucesso da bioengenharia das glândulas salivares”.
Em resumo, a professora Susan Sharfstein e os seus colegas destacam o potencial da medicina regenerativa e da engenharia de tecidos para fornecer tratamentos mais eficazes para a disfunção das glândulas salivares. Ao alavancar tecnologia avançada e uma compreensão mais profunda da biologia das glândulas salivares, estas abordagens inovadoras têm o potencial de melhorar a qualidade de vida de milhões de pessoas que vivem com xerostomia e condições relacionadas.
Referência do diário
Rose, Stephen C., Professora Melinda Larsen, Dra. Yubing Xie e Professora Susan T. Sharfstein. “Bioengenharia das glândulas salivares.” Bioengenharia, 11 (2024): 28. DOI: https://doi.org/10.3390/bioengineering11010028
Sobre o autor
Professora Susan Sharfstein é um importante estudioso da Escola de Nanociência e Engenharia da Universidade de Albany (SUNY). Ela possui doutorado em engenharia química (Universidade da Califórnia, Berkeley, 1993) e bacharelado com honras em engenharia química (Caltech, 1987). Sua pesquisa se concentra na otimização de sistemas celulares de mamíferos em ambientes de biofabricação, especificamente para produção de proteínas e carboidratos, incluindo o uso de ferramentas ômicas para aumentar a produção de heparina e anticorpos monoclonais em células CHO. Ela recebeu reconhecimentos notáveis, como o 2023 SUNY Chancellor’s Award for Excellence in Scholarship e diversas bolsas de estudo. Seu laboratório também recebeu recentemente uma bolsa NSF SBIR para apoiar a descoberta de medicamentos baseados em IA.
Stephen Cristóvão Ross é pesquisador do Laboratório Sharfstein da Universidade de Albany. Seu trabalho enfatiza a extensão da saúde por meio da bioengenharia e da nanotecnologia. Ele desenvolveu modelos 3D in vitro inovadores para estudar fibrose e senescência celular e trabalhou extensivamente em cultura de células-tronco de mamíferos e tecnologia de biorreatores.
Professora Melinda Larson é professor Williams-Raycheff no Departamento de Ciências Biológicas da Universidade de Albany (SUNY). A sua investigação investiga os mecanismos celulares e moleculares da morfogénese ramificada, especificamente no desenvolvimento das glândulas salivares, com o objetivo de aplicar este conhecimento à regeneração e reparação de tecidos. Seu trabalho envolve interações epitelial-mesenquimais, sinalização de matriz extracelular e engenharia de abordagens de medicina regenerativa para hipofunção salivar. Ela também foi recentemente nomeada Fellow do Instituto Americano de Medicina e Engenharia Biológica.
Dr. é professor da Escola de Nanociência e Engenharia da Universidade de Albany (SUNY) e diretor do Centro de Regeneração Funcional e Integrada de Tecidos. Ela recebeu seu diploma de bacharel em engenharia química pela Universidade de Tecnologia de Dalian, mestrado e doutorado em engenharia química pelo Instituto de Física Química de Dalian, Academia Chinesa de Ciências, seguido por treinamento de pós-doutorado em biologia de células-tronco e engenharia de tecidos na Universidade Estadual de Ohio. Sua experiência abrange nanobiotecnologia, bioengenharia, terapia com células-tronco, engenharia de tecidos e medicina regenerativa. Em 2025, ela foi admitida na AIMBE Academy of Fellows – uma das mais altas honras em engenharia biomédica.
