Notícia

Modelo matemático recria equivalente da epiderme em 3D

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Fonte

Universidade Hokkaido

Data

sexta-feira, 25 janeiro 2019 13:05

Áreas

Modelagem Matemática. Dermatologia.

Cientistas construíram com sucesso uma epiderme humana tridimensional com base em previsões feitas por um modelo matemático de homeostase epidérmica, fornecendo uma nova ferramenta para pesquisa básica e desenvolvimento de medicamentos. O equivalente epidérmico feito a partir de células epidérmicas humanas agora tem excelente funcionalidade como barreira, de acordo com os resultados dos experimentos da equipe.

Modelos experimentais de epiderme humana são importantes ferramentas de pesquisa não apenas para estudos básicos sobre funções epidérmicas, doenças de pele e envelhecimento da pele, mas também para o desenvolvimento de drogas, cosméticos e outros produtos. Apesar disso, os modelos epidérmicos anteriores não imitaram suficientemente uma epiderme humana real. Por exemplo, o uso de células epidérmicas em métodos anteriores produziu epidermes muito finas.

No estudo, publicado na revista Scientific Reports, uma equipe de pesquisadores incluindo o professor Dr. Masaharu Nagayama da Universidade  Hokkaido, no Japão, o pesquisador Dr. Junichi Kumamoto e o Dr. Mituhiro Denda,  do Centro de Inovação Global Shiseido, também no Japão, desenvolveu um modelo matemático sobre a homeostase epidérmica, incorporando vários processos celulares, diferenciações de células epidérmicas e características de células-tronco epidérmicas, para construir uma epiderme.

Usando o modelo, a equipe realizou simulações computacionais e descobriu que a espessura e a estrutura das epidermes eram influenciadas pela distribuição espacial das células-tronco epidérmicas e pela estrutura da camada basal sobre a qual elas foram semeadas. Os pesquisadores levantaram a hipótese de que, com base em simulações por computador, colocar uma textura, especificamente ondulações sinusoidais, no fundo das células epidérmicas produziria equivalentes epidérmicos mais espessos.

Esse equivalente epidérmico espesso e tridimensional será útil para desvendar os mecanismos por trás das doenças de pele, incluindo a xerodermia que acompanha o envelhecimento, e testar a eficácia de medicamentos e cosméticos administrados transdermicamente”, explica o Dr. Mituhiro Denda. “Os resultados também apoiam a ideia de que a modelagem matemática de processos biológicos complexos pode ter valor prático nos campos da medicina e da ciência da vida”, concluiu o Dr.  Masaharu Nagayama.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Hokkaido (em inglÊs).

Fonte: Naoki Namba, Universidade Hokkaido. Imagem: Shutterstock.

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