A investigação pré-clínica é naturalmente mais extensa do que a clínica, nas várias áreas de utilização das MPC, abrangendo o processo desde a sua colheita até ao seu processamento e aplicação.

A diferenciação in vitro das MPC em cardiomiócitos foi pela primeira vez demonstrada em 1999 por Makino et al.4. Em 2004, Wang et al.5 mostraram, num modelo de coelho com enfarte, o elevado potencial da aplicação de MPC na regeneração miocárdica, com impacto considerável mesmo ao nível da mortalidade (16,7 versus 35% no grupo tratado versus controlo, p<0,05). Neste e outros modelos animais, foram ainda reconhecidas as vantagens de diferentes tratamentos das células estaminais antes da sua aplicação. Hattan et al.6, em 2005, procederam à purificação de cardiomiócitos in vitro, a partir de MPC da medula óssea, que foram aplicados na forma diferenciada no coração do rato adulto, tendo demonstrado que, após 3 meses, as células transplantadas tinham sobrevivido, mantendo-se orientadas da mesma forma do que as células do coração adulto.

Existe uma evidência cada vez mais expressiva e consensual sobre os múltiplos efeitos parácrinos das MPC. Mesmo na ausência de substituição celular, estes efeitos podem contribuir para alterações no remodeling cardíaco, para a angiogénese e citoprotecção, com tradução em benefícios clínicos consideráveis. Dai et al., em 20077, mostraram num modelo de rato que a injecção de um meio contendo factores celulares produzidos pelas MPC era favorável à regeneração miocárdica no pós-enfarte, embora menos marcada do que quando acompanhada da injecção das próprias células. No mesmo ano, Ohnishi et al.8 verificaram o importante papel das MPC na inibição da fibrose cardíaca, através do controlo da produção de colagénio pelos fibroblastos cardíacos, e na própria proliferação dos últimos.

O ambiente hostil da zona isquémica criada pelo fenómeno de EAM condiciona a morte precoce de muitas das MPC aplicadas. Alguns estudos mostram que o pré-condicionamento isquémico das células pode ajudar a ultrapassar essa situação. Em 2005, Tang et al.9 mostraram in vivo, num modelo de rato, que esse tratamento celular prévio melhorava a viabilidade celular no coração isquémico, através de um aumento da sobrevivência das MPC. Este procedimento tem continuado a ser estudado, e ainda recentemente, em Dezembro de 2010, Chacko et al.10 verificaram uma expressão optimizada das MPC quando cultivadas em normóxia numa primeira fase, seguida de hipóxia durante as 24h pré-administração.

Em 2006, Amado et al.11 demonstraram a utilidade da ressonância magnética nuclear (RMN) cardíaca para verificar o processo de reparação do miocárdio após terapia com MPC, num estudo em modelo suíno em que se verificou a regeneração de tecido viável e com actividade contráctil numa área previamente fibrosada.

A segurança e viabilidade da administração das células é uma das principais preocupações. Em 2009, Llano et al.12 mostraram no modelo suíno que a infusão de MPC melhora o fluxo coronário distal quando realizada num bólus único de 20mL/min, um avanço relativamente a estudos prévios que mostravam que administrações múltiplas condicionavam a diminuição do fluxo coronário distal. A via de administração também mostra diferentes graus de eficácia, sobretudo ao nível do homing imediato, tendo como exemplo o estudo de Hale et al.13, no final de 2008, em que, num modelo de rato com enfarte, a administração intracoronária levou a uma retenção de 15% das células no coração, enquanto a via endovenosa não permitiu a retenção de qualquer célula. Já em 200914, o mesmo grupo utilizou uma matriz de colagénio para aplicação das MPC, aumentando a retenção de células no tecido lesado, embora sem melhoria significativa da função miocárdica. A busca pela melhor via de administração é contínua e, ainda em abril de 2011, Hamdi et al.15 mostraram excelentes resultados com a administração de MPC por via epicárdica, em modelo de enfarte de rato.

Vários estudos têm demonstrado um efeito benéfico da transplantação de MPC em modelos animais de doença cardíaca, sobretudo no pós-enfarte, mas também na cardiomiopatia não-isquémica ou em outras patologias do foro cardiovascular. No final de 2009, Umar et al.16 mostraram que a aplicação de MPC num modelo de rato com hipertensão pulmonar (HTP) teve efeito sobre a fisiopatologia da doença, diminuindo a HTP e, consequentemente, a sobrecarga sobre o ventrículo direito.

Embora sejam ainda poucos os estudos clínicos concluídos, esta é a área mais estudada até ao momento.

Em 2004, Chen et al. injetaram MPC por via intracoronária 18dias após EAM em 69 doentes17. Houve uma melhoria significativa da fração de ejecção do ventrículo esquerdo (FEVE) nos doentes tratados. Estes doentes mantiveram uma boa evolução e não foram detetadas complicações relacionadas com a utilização das MPC.

Katritsis18 apresentou em 2005 os resultados de 11 doentes com EAM tratados com MPC autólogas e células progenitoras do endotélio. Nesta população, não houve efeitos adversos relacionados com a terapêutica e observou-se uma melhoria da função ventricular esquerda e uma diminuição da cicatriz miocárdica avaliada por cintigrafia.

Em 2009 Hare et al.19 mostraram os resultados de um ensaio clínico, aleatorizado e duplamente cego, com injeção intravenosa de MPC alogénicas (Prochymal® Osiris Therapeutics) em 60 doentes com EAM. Os doentes tratados tiveram um menor número de eventos arrítmicos. Este mesmo grupo, da Miller School of Medicine da University of Miami, tem 2 ensaios a decorrer com MPC na cardiomiopatia isquémica. No PROMETHEUS, doentes com indicação para revascularização miocárdica cirúrgica e FEVE entre 20-50% vão receber por injeção intramiocárdica directa 20x106 ou 200x106 (grupo dose alta) MPC autólogas. No TAC-HCT, doentes com as mesmas características mas com possibilidade de tratamento percutâneo vão receber as MPC por injecção transendocárdica.

Em 2010, Yang et al.20 publicaram um ensaio com transplantação por via intracoronária de MPC autólogas em 16 doentes com EAM anterior. Nesta população não ocorreram efeitos adversos e houve melhoria da FEVE aos 6 meses. Também no ano passado, Viswanathan21 apresentou os resultados do tratamento de 31 doentes com injeção epicárdica directa no bordo da região de enfarte durante cirurgia cardíaca de revascularização. Novamente, não houve efeitos adversos descritos e ocorreu uma melhoria da perfusão miocárdica nos doentes tratados.

O grupo de Bartunek tem atualmente em curso o C-CURE trial em doentes com cardiopatia isquémia crónica, em que são utilizadas células progenitoras cardíacas derivadas de células progenitoras da medula óssea (sujeitas a cultura, expansão e diferenciação num cocktail de citocinas). Embora ainda não publicados, foram reportados em abril de 2011, aos 6 meses, resultados preliminares favoráveis, com uma melhoria da FEVE e uma diminuição do volume telessistólico do VE, aguardando-se dados mais concretos deste ensaio.

Entre os vários tipos de células mesenquimatosas existentes, têm suscitado particular interesse as células da linhagem adiposa, em função da sua vasta disponibilidade e de várias experiências pré-clínicas com sucesso. No ensaio clínico APOLLO, foram administradas células de linhagem adiposa em 14 doentes, 24h após EAM. Embora o objetivo deste ensaio seja a avaliação da segurança e viabilidade deste tipo celular e da técnica, o relatório dos 18 meses de ensaio, comunicado em junho de 2011, mostra uma redução da área de EAM de 11% e uma melhoria da FEVE de 6%.

É conhecida a desregulação dos sistemas Renina-Angiotensina-Aldosterona, neuroendócrino e inflamatório, que ocorre na fisiopatologia da insuficiência cardíaca (IC). A terapêutica farmacológica existente interrompe estes ciclos em diversos níveis, havendo ainda lacunas a preencher para um eficaz tratamento desta patologia. A terapêutica com células estaminais, nomeadamente MPC, com conhecidas propriedades de imunomodulação, tem sentido no tratamento da IC, independentemente da sua etiologia, através da interrupção da cascata de inflamação crónica presente nesta patologia.

Ensaios clínicos em humanos que mostrem a sua eficácia no tratamento da IC são poucos, mas apontam para a segurança desta terapêutica.

Em 2006, Wang et al.22, num estudo randomizado, com 24 doentes com cardiomiopatia dilatada não isquémica, submetidos a injecção intracoronária com MPC (n=12) ou solução salina (grupo controle, 12 doentes) em adição a terapêutica farmacológica standard, mostraram que os níveis plasmáticos de BNP diminuíram aos 3 e 6 meses, com melhoria da capacidade funcional avaliada por teste de 6min de marcha, sem alteração na função ventricular esquerda e sem implicações na sobrevida. Neste estudo, não se registaram complicações major, nomeadamente arrítmicas, ou efeitos secundários adversos à terapêutica com MPC, apresentando-se como uma terapêutica segura.

Em 2010, Zeinaloo et al.23 apresentaram um caso clínico com injeção intracoronária de MPC autólogas numa criança com cardiomiopatia dilatada com limitações para transplante cardíaco, com melhoria da classe funcional, qualidade de vida e índices ecocardiográficos de função ventricular esquerda.

Não obstante inúmeros estudos animais, e recentemente humanos, terem demonstrado os benefícios da transplantação de MPC, sobre a hemodinâmica cardíaca, têm sido pouco estudadas as suas consequências arrítmicas e electrofisiológicas.

Em 2003 Pak et al.24 demonstraram a existência de desenvolvimento heterogéneo de terminações nervosas simpáticas no miocárdio do porco, após transplantação de MPC, que poderia estar associado a um aumento do risco de disritmias. Contudo, outros investigadores em estudos de experimentação animal, como Amado et al.25, referem, em 2005, que não se observou aumento de morte súbita em porcos, nos quais se efetuou injecção intramiocárdica de MPC, quando comparado com placebo.

Com a implantação de células estaminais no miocárdio, para substituição de tecido lesado, pretende-se que estas se agreguem aos miócitos nativos de forma funcionalmente eficaz, formando-se tecido homogéneo. Como se sabe atualmente, se as células implantadas possuírem electrofisiologia anormal e/ou demonstrarem actividade eléctrica espontânea, podem ser fonte de excitação elétrica e originar arritmias graves. As células implantadas podem também levar a um aumento na área de bloqueio de condução no tecido miocárdico lesado, mas apenas e só se não se combinarem electricamente com os miócitos sobreviventes.

A eficácia e a ocorrência de arritmias na terapêutica com MPC, depende do número de células, bem como da forma de entrega das mesmas. A via intramiocárdica, tende a causar clusters de células incluídas em áreas de tecido não viável, conduzindo a heterogeneidade na condução e, eventualmente, a bloqueio de condução. A via intracoronária parece ser capaz de entregar células de forma mais homogénea, podendo eventualmente conduzir a que as mesmas se agreguem no local anatómico correto.

Ensaios clínicos de fase i em que se efectuou transplantação de mioblastos esqueléticos destacaram a importância da avaliação abrangente e sistemática do risco de arritmias, antes dos ensaios em humanos.

Num estudo laboratorial de Chang et al. (2006)26 foi efectuado mapeamento óptico de um modelo in vitro de cocultura de MPC transplantadas, tendo sido facilmente induzidas arritmias de reentrada (o equivalente a taquicárdia ventricular monomórfica), nas coculturas que possuíam pelo menos 10% de MPC, mas não em culturas contendo 1% de MPC. Estes resultados indicam que as MPC podem ser pró-arrítmicas se grandes números de células forem entregues em locais de injecção miocárdica, e sugerem a necessidade de avaliação do risco arrítmico em modelos de transplantação de MPC.

Uma outra área da patologia onde a terapêutica com MPC poderá dar frutos são os distúrbios crónicos do ritmo. Neste âmbito, a maioria dos investigadores tem-se focado na hipótese de geração de pacemakers biológicos, mas surgem progressivamente maior quantidade de dados na literatura sobre a reparação do nódulo aurículo-ventricular. Ambas as terapêuticas poderiam, em teoria, substituir a actual necessidade de implantação de pacemakers electrónicos.

Finalmente, um campo emergente de interesse explora a transplantação de MPC que expressem canais iónicos específicos com vista à supressão de arritmias focais, constituindo-se, assim, uma estratégia alternativa para a ablação cirúrgica ou mediada por cateter. Uma vez que, neste tipo de aplicação, o número de células a transplantar seria relativamente reduzido, poderá estar próxima a efectiva aplicação clínica.

Os autores declaram que para esta investigação não se realizaram experiências em seres humanos e/ou animais.

Os autores declaram que não aparecem dados de pacientes neste artigo.

Os autores declaram que não aparecem dados de pacientes neste artigo.