Crédito: Imagem: https://drfabriciocoelho.com.brUm estudo brasileiro, realizado em parceria entre o Instituto de Física de São Carlos e a Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, ambos da USP, mostra que a espectroscopia de fluorescência pode revelar sinais precoces sobre a qualidade de órgãos transplantados — potencialmente ajudando cirurgiões a tomar decisões críticas durante o procedimento.
Uma decisão de minutos que pode definir uma vida
Quando um fígado é transplantado, cada etapa do procedimento envolve riscos. O órgão retirado de um doador precisa suportar horas fora do corpo, em baixas temperaturas, antes de ser implantado no receptor.
Durante esse período, alterações metabólicas ou falhas na preservação do órgão podem comprometer sua viabilidade — às vezes de maneira difícil de detectar pelos métodos convencionais.
Para os cirurgiões, a questão central é simples e dramática: esse fígado funcionará adequadamente depois do transplante?
Hoje, a resposta depende principalmente da avaliação clínica da equipe médica, de exames laboratoriais e, em alguns casos, de biópsias. Mas esses métodos podem ser demorados, invasivos ou pouco informativos no momento exato da cirurgia.
Um estudo conduzido por pesquisadores brasileiros propõe uma alternativa promissora: usar espectroscopia de fluorescência, uma técnica óptica capaz de revelar características bioquímicas do tecido em tempo quase real.
Ao iluminar o fígado com luz violeta e analisar a luz que ele emite em resposta, os cientistas investigaram se seria possível detectar sinais precoces da qualidade do órgão durante o transplante.
O que é fluorescência e por que ela pode ajudar
A fluorescência é um fenômeno físico familiar em muitas áreas da ciência. Certas moléculas absorvem luz de uma determinada cor e reemitem parte dessa energia em outra cor.
O padrão dessa luz emitida depende das moléculas presentes no material.
No contexto biológico, diferentes substâncias presentes nos tecidos — como proteínas estruturais ou pigmentos celulares — produzem assinaturas ópticas características quando excitadas por luz. Essas assinaturas funcionam como uma espécie de “impressão digital molecular” do tecido.
No caso do fígado, moléculas como colágeno, flavinas, vitamina A e protoporfirinas contribuem para a emissão de fluorescência em diferentes comprimentos de onda. Ao medir essas emissões, é possível obter pistas sobre o estado metabólico do órgão.
A vantagem dessa abordagem é que ela pode ser rápida, não invasiva e realizada diretamente durante o procedimento cirúrgico — sem necessidade de retirar amostras de tecido ou esperar resultados laboratoriais.
Como o estudo foi conduzido
A pesquisa analisou 15 transplantes de fígado realizados em um hospital universitário brasileiro, utilizando órgãos provenientes de doadores falecidos.
Os pesquisadores desenvolveram um dispositivo experimental capaz de iluminar o tecido hepático com luz violeta de 408 nanômetros.
Uma sonda de fibra óptica encostada na superfície do fígado transmitia a luz ao tecido e coletava a fluorescência emitida, enviando o sinal para um espectrômetro que registrava o espectro luminoso.
Num transplante de fígado, o órgão é perfundido com uma solução de preservação, que lava e substitui o sangue nos vasos e tecidos, suspendendo o metabolismo e preservando o órgão fora do corpo por algumas horas, até que ele seja implantado no receptor.
Neste estudo, durante cada transplante de fígado, os cientistas coletaram dados em cinco momentos críticos do procedimento:
- Antes da retirada do órgão, ainda no corpo do doador.
- Logo após o início da perfusão fria, quando o fígado é resfriado e perfundido com solução de preservação.
- Durante a preparação do órgão fora do corpo, antes da implantação.
- Cinco minutos após a reperfusão sanguínea, quando o sangue volta a circular no órgão transplantado.
- Uma hora após a reperfusão, quando o fígado já começa a retomar sua atividade metabólica.
Em cada etapa, foram registradas múltiplas medições de fluorescência em diferentes regiões do fígado.
Depois, os pesquisadores compararam esses dados com o desfecho clínico dos pacientes, avaliando se sobreviveram ou não nos primeiros 30 dias após o transplante — um período crítico para avaliar o sucesso da cirurgia.
O que a luz revelou
Os espectros obtidos mostraram cinco regiões principais de emissão luminosa, centradas aproximadamente em 442, 507, 556, 605 e 685 nanômetros (cada valor em nanômetros é equivalente à frequência de uma única “cor” de luz: por exemplo, 442 nm está na região do azul, enquanto 605 nm, no vermelho).
Cada uma dessas bandas está associada à presença ou atividade de diferentes moléculas no tecido hepático.
Por exemplo, 442 nm está associado ao colágeno e ao NAD(P)H ligado, relacionados ao metabolismo celular; 507 nm ao colágeno e à vitamina A; 556 nm às flavinas, importantes em reações metabólicas; e 605 e 685 nm à protoporfirina IX, relacionada a processos celulares e às moléculas do grupo heme, que formam as hemoglobinas.
O que chamou a atenção dos pesquisadores foi a estabilidade no padrão observado dessas assinaturas nos transplantes bem-sucedidos.
Nos pacientes que sobreviveram, o formato geral dos espectros permaneceu relativamente constante ao longo das etapas do procedimento. Isso indica que, apesar das mudanças fisiológicas durante a cirurgia, o perfil bioquímico do tecido se manteve estável.
Já nos casos em que o transplante não teve sucesso, surgiram alterações significativas nas proporções entre as diferentes bandas de fluorescência. Essas distorções sugerem mudanças metabólicas ou estruturais no tecido do fígado.
Em particular, algumas dessas alterações apareceram durante a fase conhecida como “backtable” ou “bandeja”, quando o órgão já está fora do corpo e sendo preparado para o implante — ou seja, após permanecer por algumas horas sem a circulação sanguínea e, portanto, sob grande estresse metabólico.
Os gráficos mostram as razões entre as diferentes regiões de emissão. À esquerda, observa-se um padrão que se mantém no caso de um paciente sobrevivente, enquanto, à direita, os padrões variam conforme a região de emissão, particularmente na fase de bandeja.
Isso mostra como a fluorescência permite identificar problemas de perfusão nos órgãos transplantados (figura adaptada de Vollet-Filho et al., 2022, referência ao final do texto).
O que pode causar essas mudanças
Os pesquisadores sugerem que essas diferenças podem estar ligadas a problemas na preservação do órgão.
Durante o transplante, o fígado precisa ser perfundido com uma solução especial que substitui o sangue e mantém o tecido viável em baixas temperaturas. Se essa perfusão for incompleta, partes do órgão podem não receber resfriamento adequado ou proteção contra processos químicos nocivos.
Isso pode levar a danos celulares, estresse oxidativo, lesões na microvasculatura ou morte de tecidos. Essas alterações metabólicas acabam se refletindo nas assinaturas ópticas captadas pela fluorescência.
Em outras palavras, a luz pode revelar problemas invisíveis ao olho humano.
Os pesquisadores também compararam os dados ópticos com exames bioquímicos tradicionais, como níveis de enzimas hepáticas e bilirrubina no sangue.
Dentre as enzimas analisadas, a fluorescência apresentou uma associação consistente na variação combinada de dois indicadores clínicos: o lactato e o INR (associado ao tempo de coagulação).
Pacientes que apresentaram grandes variações nesses parâmetros tiveram maior probabilidade de evoluir mal após o transplante.
Um passo em direção a transplantes mais seguros
Apesar dos resultados promissores, os próprios autores destacam limitações importantes.
Primeiro, o número de transplantes analisados foi relativamente pequeno, com apenas 15 casos. Isso dificulta a construção de um modelo confiável capaz de prever automaticamente o sucesso ou o fracasso de um transplante.
Além disso, a fluorescência detectada vem apenas da camada superficial do tecido, pois a luz penetra apenas algumas centenas de micrômetros no fígado. Como o órgão tem vários centímetros de espessura, medições superficiais podem não refletir completamente o estado do órgão como um todo.
Também existe grande variabilidade biológica entre pacientes e doadores, o que torna difícil estabelecer padrões universais.
Mesmo com essas limitações, o estudo demonstra algo importante: é possível detectar sinais ópticos relacionados ao sucesso ou fracasso de transplantes de fígado.
Isso abre caminho para o desenvolvimento de sistemas de monitoramento em tempo real durante cirurgias.
No futuro, tecnologias semelhantes poderão ajudar cirurgiões a avaliar rapidamente a qualidade de um órgão antes do implante, identificar problemas na preservação do fígado ou acompanhar a recuperação metabólica após a reperfusão sanguínea.
Em um campo onde cada decisão pode significar a diferença entre vida e morte, ferramentas que forneçam informações rápidas e objetivas são extremamente valiosas.
Como concluem os autores, ampliar o número de pacientes estudados e combinar a fluorescência com outras técnicas de monitoramento pode transformar essa abordagem em um instrumento clínico poderoso.
Se isso acontecer, um simples feixe de luz violeta poderá se tornar um aliado importante na medicina de transplantes — ajudando médicos a escolher os órgãos certos e salvar mais vidas.
Os autores deste estudo são José Dirceu Vollet Filho, Juliana Ferreira Strixino, Rodrigo Borges Correa, Vanderlei Salvador Bagnato, Orlando de Castro e Silva Júnior e Cristina Kurachi.
O estudo completo pode ser encontrado na seção Clinical Investigation da revista científica Acta Cirurgica Brasileira, volume 37, número 9, de 2022 (DOI: 10.1590/acb370905).
Fontes: autores do estudo e pesquisadores do CEPIX - CEPOF – INCT – IFSC – USP: José Dirceu Vollet Filho, Juliana Ferreira Strixino, Rodrigo Borges Correa, Vanderlei Salvador Bagnato (coordenador do CEPIX – CEPOF – INCT – IFSC – USP), Orlando de Castro e Silva Júnior e Cristina Kurachi; além de Me. Kleber Jorge Savio Chicrala – Jornalismo Científico e Difusão Científica - CEPIX - CEPOF – INCT – IFSC – USP – Grupo de Óptica.
