Diferenciação condrogênica de células-tronco em matriz 3D de quitosana e gelatina: avaliações in vitro e in vivo

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Natalia Martins Breyner
• Orientador(a): Alfredo Miranda de Goes
• Banca de defesa: Dawidson Assis Gomes, Gerluza Aparecida Borges Silva, Joao Bosco Pesquero, Nance Beyer Nardi, Cecília Amélia de Carvalho Zavaglia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: quitosana; células-tronco; matriz 3D
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/UCSD-8H8QFH

O tecido cartilaginoso é constituído de um único tipo celular, o condrócito, embebido em matriz extracelular (MEC) composta principalmente de colágeno. Entretanto, esse tecido é desprovido de vasos sanguíneos e assim, possui ineficiente processo de auto-reparo. De forma que qualquer tipo de lesão nesse tecido tende a progredir, acarretando em degeneração, causando osteoartrite. Essa lesão compromete a qualidade de vida do paciente e, portanto, tem estimulado os pesquisadores a buscar soluções a fim de minimizar o desconforto e melhorar a qualidade de vida destes pacientes. Atualmente, surge no cenário clínico e científico, a Engenharia de Tecidos. Essa estratégia utiliza três ferramentas: matriz 3D, células e moléculas sinalizadoras. Partindo desse princípio, o presente trabalho visou criar dois tipos de matrizes 3D constituída de quitosana e gelatina e variando apenas no reticulante (glutaraldeído e genipina). Tanto a quitosana quanto a gelatina possuem características que se assemelham à MEC de tecido cartilaginoso e, além disso, a união desses biomateriais poliméricos permitiu construir um suporte poroso. A porosidade facilita a difusão de nutrientes, bem como a retirada de metabólitos, além de favorecer a adesão, migração, comunicação e diferenciação celular. Para promover a regeneração tecidual guiada, utilizando uma matriz 3D, é necessária a presença de fatores biologicamente ativos. As células-tronco (CTM) derivadas de tecido adiposo de ratos foram utilizadas nesse trabalho por terem a capacidade de se diferenciar em várias linhagens celulares, quando estimuladas adequadamente. Portanto apresentam um atraente potencial para a terapêutica desejada. Essas células foram cultivadas em meio indutor condrogênico, contendo TGF- e dexametasona. Tais moléculas ativam cascatas de sinalização intracelular que favorecem a diferenciação das CTM em condrócito. Foram realizados testes in vitro, a fim de avaliar a capacidade de diferenciação das CTM em meio indutor condrogênico. Notou-se que a partir da 3ª semana de cultivo houve redução na proliferação celular e da atividade da FA, além de aumento na síntese de colágeno total e da expressão de colágeno do tipo II. In vivo, foi avaliada a capacidade de reabsorção das matrizes, ambas foram completamente reabsorvidas na 9ª semana. Além disso, avaliou-se a capacidade dessas matrizes em manter o fenótipo diferenciado das células por período prolongado in vivo, uma vez que foram implantadas matrizes colonizadas por células diferenciadas previamente durante 3 semanas. Pode-se observar que na 6ª semana após o implante havia a expressão de colágeno do tipo II. Os dados obtidos nesse trabalho permitiram concluir que as células foram capazes de se diferenciar in vitro e quando colonizam matrizes 3D de quitosana e gelatina e são implantadas in vivo mantém o fenótipo diferenciado, demonstrando que as matrizes mimetizam adequadamente a MEC nativa. Maiores estudos são necessários para moldar as matrizes de forma a se adequarem ao tecido a ser tratado.