Desenvolvimento de matriz 3D a base de quitosana, gelatina econdroitina como suporte para osteogênese de células-tronco derivadasdo tecido adiposo e sua aplicação em Engenharia de Tecido ósseo

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Luiza Rachel Pinheiro de Carvalho
• Orientador(a): Alfredo Miranda de Goes
• Banca de defesa: Rodrigo Resende Ribeiro, Eliane Goncalves de Melo, Gregory Thomas Kitten, Maria rita dos Santos e Passos Bueno
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Quitosana; Célula-Tronco; Osteogênese; Engenharia de Tecido; Reparo Ósseo; Matriz 3D
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AELQHD

A reconstrução de grandes segmentos ósseos continua a ser um problema clínico importante. Os impactos clínicos e econômicos de tratamentos de defeito ósseo são surpreendentes. As abordagens terapêuticas atuais incluem transplante de enxertos ou implantes de diferentes biomateriais sintéticos, mas nenhum deles revelou-se plenamente satisfatória. A Engenharia de Tecidos fornece uma alternativa promissora para a reparação de lesões no tecido ósseo provocada por traumas ou associadas ao envelhecimento, como a osteoporose. A proposta desta nova área da medicina regenerativa consiste em combinar células, matriz suporte e agentes bioativos para aregeneração de um novo tecido funcional. As estruturas porosas 3D são usadas como modelos para a semeadura celular temporária, migração, proliferação e diferenciação antes da regeneração do tecido biologicamente funcional ou da matriz extracelular natural. No campo da ortopedia, o uso de implantes bioabsorvíveis está se tornandomais frequente. Essas matrizes devem ser porosas, se assemelhar à MEC do tecido nativo, além de serem biocompatíveis e biodegradáveis. A quitosana, em associação à gelatina e condrotina, atende às necessidades básicas para a escolha do polímero constituinte da matriz. A decisão do tipo celular é particularmente importante nodesenvolvimento da Engenharia de Tecidos. Células-tronco derivadas do tecido adiposo (ADSC) surgem como candidata ideal a essa técnica, uma vez que apresenta potencial de autorenovação e multilinhagem. Partindo desse princípio, o presente trabalho visou desenvolver e caracterizar matrizes 3D de quitosana, gelatina e condroitina e avaliarresposta in vitro e in vivo de osteogênese de ADSC nesses biomateriais. A matriz 3D neste estudo se apresentou altamente porosa, possuindo poros interconectados. Quando induzidas à osteogênese, tanto em cultivo 2D quando 3D, as ADSC passaram a expressar marcadores específicos de células osteogênicas. Em cultivo em matriz 3D,ADSC foram capazes de aderência e interconectividade celular, além de terem sua proliferação, viabilidade e osteogênese aumentadas, como demonstram os resultados dos ensaios de MTT, FA, dosagem de colágeno e colorações de estruturas mineralizadas. Através de análises dos implantes em sítio ectópico e em lesões de calvária de ratos in vivo foi possível demonstrar que a matriz 3D não induziu uma resposta inflamatória intensa e não afetou a função dos tecidos adjacentes ao implante. A matriz se mostrou biocompatível e biodegradável, além de permitir a angiogênese do implante. Quando colonizadas por ADSC, os implantes apresentaram uma angiogênse precoce, e uma osteogênese mais madura. Além disso, ADSC-EGFP foram visualizadas inseridas na MEC neoformada. Assim, matrizes 3D desenvolvidas no presente estudo se mostraram promissoras para engenharia de tecidos ósseo, sendo biocompatíveis, biodegradáveis e provendo um bom ambiente para a adesão e proliferação, angiogênese e osteogênese celular. A união dos dados obtidos por este trabalho nos permite vislumbrar a possibilidade de utilização da matriz 3D de quitosana, gelatina econdoitina como um potencial carreador para células-tronco mesenquimais na Engenharia de Tecido ósseo. Assim, nosso estudo abre uma perspectiva para sua aplicação clínica e para futuros estudos destinados à reconstrução tecidual.