Associação do fitoterápico Vitex agnus-castus e do meio condicionado de macrófagos polarizados em M1 em modelos in vivo e in vitro para estudo do metabolismo ósseo de ratas ovariectomizadas
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58138/tde-27082025-094330/ |
Resumo: | A polarização de macrófagos em fenótipos M1 e M2 influencia diretamente a osteogênese e o metabolismo ósseo, sendo relevante em condições como a osteoporose. Substâncias naturais com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, como o extrato de Vitex agnus-castus (VAC), despontam como alternativas promissoras aos tratamentos convencionais, especialmente em mulheres durante e após a menopausa. Este estudo avaliou o reparo ósseo da calvária e a atividade osteoblástica de células mesenquimais osteoblásticas da medula óssea femoral na presença de meio condicionado de macrófagos M1 (MC) associado ao extrato de Vitex agnus-castus em ratas ovariectomizadas. Ratas Wistar Hannover foram submetidas à ovariectomia e criação de defeitos ósseos de 5 mm na calvária, recebendo 200 mg/kg de Vitex agnus-castus por gavagem a cada dois dias e aplicação local semanal de 50 µl MC por 60 dias. As ratas foram divididas nos grupos: SHAM, SHAMMC, OVX, OVXMC, OVXVAC e OVXVAC/MC. As calvárias e fêmures foram coletados para análise histológica (HE, Tricrômico de Masson e Picrosirius Red) para avaliação qualitativa e quantitativa de trabeculado, osso neoformado, osteócitos e adipócitos. Células mesenquimais da medula óssea femoral foram cultivadas com meio osteogênico e divididas nos grupos: SHAM, SHAMMC, SHAMVAC, SHAMVAC/MC, OVX, OVXMC, OVXVAC e OVXVAC/MC. Os parâmetros avaliados foram morfologia e adesão celular, viabilidade, detecção in situ de ALP e formação de matriz mineralizada. Os dados foram submetidos à análise estatística com significância de p<0,05. In vitro, nas culturas derivadas de animais SHAM, a administração de MC aumentou a viabilidade celular nos períodos iniciais, enquanto VAC reduziu a viabilidade a partir do 7º dia. A associação de MC e VAC também resultou em redução da viabilidade celular após sete dias. A detecção de ALP foi diminuída com MC e com a associação VAC/MC, enquanto a mineralização não foi afetada pela administração isolada de MC ou VAC, mas foi reduzida pela associação em culturas mais longas. A morfologia celular foi preservada em todos os grupos, com maior espraiamento celular observado na presença de VAC. Nas culturas do grupo OVX, MC aumentou a viabilidade e a mineralização em períodos mais tardios, enquanto VAC aumentou a mineralização apenas em cultura de 14 dias. A associação VAC/MC aumentou a viabilidade a partir do 10º dia, mas não influenciou a mineralização. A expressão de ALP foi favorecida por MC e, de forma mais limitada, por VAC. No modelo in vivo, a ovariectomia promoveu alterações compatíveis com osteoporose, como aumento do peso corporal, redução do número de osteócitos, da porcentagem de osso trabecular e aumento de adipócitos na epífise femoral. VAC não interferiu no trabeculado ósseo do grupo SHAM nem favoreceu sua manutenção em OVX, mas promoveu a preservação da organização das fibras colágenas nessas regiões. Na calvária, a ovariectomia reduziu a neoformação óssea sem afetar o número de osteócitos. A administração de MC e VAC, isoladas ou associadas, aumentou significativamente o número de osteócitos e a neoformação óssea em OVX. VAC também favoreceu a organização das fibras colágenas na região de osso neoformado. Os resultados sugerem efeitos distintos e fase-dependentes de MC e VAC sobre a viabilidade, diferenciação e mineralização de células mesenquimais, além de benefícios locais para a estrutura do tecido colágeno durante o reparo ósseo em condições osteoporóticas. |
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Associação do fitoterápico Vitex agnus-castus e do meio condicionado de macrófagos polarizados em M1 em modelos in vivo e in vitro para estudo do metabolismo ósseo de ratas ovariectomizadasAssociation of the phytotherapic Vitex agnus-castus and the conditioned medium of M1 polarized macrophages in vivo and in vitro models to study the bone metabolism of ovariectomized ratsVitex agnus-castusVitex agnus-castusMacrófagosMacrophagesOsteoporoseOsteoporosisA polarização de macrófagos em fenótipos M1 e M2 influencia diretamente a osteogênese e o metabolismo ósseo, sendo relevante em condições como a osteoporose. Substâncias naturais com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, como o extrato de Vitex agnus-castus (VAC), despontam como alternativas promissoras aos tratamentos convencionais, especialmente em mulheres durante e após a menopausa. Este estudo avaliou o reparo ósseo da calvária e a atividade osteoblástica de células mesenquimais osteoblásticas da medula óssea femoral na presença de meio condicionado de macrófagos M1 (MC) associado ao extrato de Vitex agnus-castus em ratas ovariectomizadas. Ratas Wistar Hannover foram submetidas à ovariectomia e criação de defeitos ósseos de 5 mm na calvária, recebendo 200 mg/kg de Vitex agnus-castus por gavagem a cada dois dias e aplicação local semanal de 50 µl MC por 60 dias. As ratas foram divididas nos grupos: SHAM, SHAMMC, OVX, OVXMC, OVXVAC e OVXVAC/MC. As calvárias e fêmures foram coletados para análise histológica (HE, Tricrômico de Masson e Picrosirius Red) para avaliação qualitativa e quantitativa de trabeculado, osso neoformado, osteócitos e adipócitos. Células mesenquimais da medula óssea femoral foram cultivadas com meio osteogênico e divididas nos grupos: SHAM, SHAMMC, SHAMVAC, SHAMVAC/MC, OVX, OVXMC, OVXVAC e OVXVAC/MC. Os parâmetros avaliados foram morfologia e adesão celular, viabilidade, detecção in situ de ALP e formação de matriz mineralizada. Os dados foram submetidos à análise estatística com significância de p<0,05. In vitro, nas culturas derivadas de animais SHAM, a administração de MC aumentou a viabilidade celular nos períodos iniciais, enquanto VAC reduziu a viabilidade a partir do 7º dia. A associação de MC e VAC também resultou em redução da viabilidade celular após sete dias. A detecção de ALP foi diminuída com MC e com a associação VAC/MC, enquanto a mineralização não foi afetada pela administração isolada de MC ou VAC, mas foi reduzida pela associação em culturas mais longas. A morfologia celular foi preservada em todos os grupos, com maior espraiamento celular observado na presença de VAC. Nas culturas do grupo OVX, MC aumentou a viabilidade e a mineralização em períodos mais tardios, enquanto VAC aumentou a mineralização apenas em cultura de 14 dias. A associação VAC/MC aumentou a viabilidade a partir do 10º dia, mas não influenciou a mineralização. A expressão de ALP foi favorecida por MC e, de forma mais limitada, por VAC. No modelo in vivo, a ovariectomia promoveu alterações compatíveis com osteoporose, como aumento do peso corporal, redução do número de osteócitos, da porcentagem de osso trabecular e aumento de adipócitos na epífise femoral. VAC não interferiu no trabeculado ósseo do grupo SHAM nem favoreceu sua manutenção em OVX, mas promoveu a preservação da organização das fibras colágenas nessas regiões. Na calvária, a ovariectomia reduziu a neoformação óssea sem afetar o número de osteócitos. A administração de MC e VAC, isoladas ou associadas, aumentou significativamente o número de osteócitos e a neoformação óssea em OVX. VAC também favoreceu a organização das fibras colágenas na região de osso neoformado. Os resultados sugerem efeitos distintos e fase-dependentes de MC e VAC sobre a viabilidade, diferenciação e mineralização de células mesenquimais, além de benefícios locais para a estrutura do tecido colágeno durante o reparo ósseo em condições osteoporóticas.Macrophage polarization into M1 and M2 phenotypes directly influences osteogenesis and bone metabolism, playing a relevant role in conditions such as osteoporosis. Natural compounds with antioxidant and anti-inflammatory properties, such as Vitex agnus-castus extract (VAC), have emerged as promising alternatives to conventional treatments, especially for women during and after menopause. This study evaluated calvarial bone repair and the osteoblastic activity of femoral bone marrow-derived mesenchymal cells in the presence of M1 macrophage-conditioned medium (MC) associated with Vitex agnus-castus extract in ovariectomized rats. Wistar Hannover rats underwent ovariectomy and creation of 5 mm calvarial bone defects, receiving 200 mg/kg of Vitex agnus-castus via gavage every two days and weekly local application of 50 µL MC for 60 days. The rats were divided into groups: SHAM, SHAMMC, OVX, OVXMC, OVXVAC and OVXVAC/MC. Calvaria and femurs were collected for histological analysis (HE, Masson\'s Trichrome and Picrosirius Red) to qualitatively and quantitatively assess trabecular bone, newly formed bone, osteocytes and adipocytes. Femoral bone marrow-derived mesenchymal cells were cultured in osteogenic medium and divided into the same experimental groups: SHAM, SHAMMC, SHAMVAC, SHAMVAC/MC, OVX, OVXMC, OVXVAC and OVXVAC/MC. The evaluated parameters included cell morphology and adhesion, viability, in situ ALP detection and mineralized matrix formation. Data were statistically analyzed with significance set at p<0.05. In vitro, in cultures derived from SHAM animals, MC administration increased early cell viability, while VAC reduced viability from day 7 onward. The combination of MC and VAC also reduced cell viability after day 7. ALP detection was decreased with MC and the VAC/MC combination, whereas mineralization was unaffected by MC or VAC alone but was reduced by the combination in longer cultures. Cell morphology was preserved across all groups, with greater cell spreading observed with VAC. In OVX cultures, MC increased viability and mineralization in later stages, while VAC enhanced mineralization only at day 14. The VAC/MC combination increased viability after day 10 but did not influence mineralization. ALP expression was promoted by MC and to a lesser extent by VAC. In vivo, ovariectomy induced changes consistent with osteoporosis, such as increased body weight, decreased osteocyte count and trabecular bone percentage, and increased adipocyte numbers in the femoral epiphysis. VAC had no effect on trabecular bone in the SHAM group and did not preserve it in OVX rats, but it did support collagen fiber organization in these regions. In the calvaria, ovariectomy reduced bone neoformation without affecting osteocyte numbers. MC and VAC, alone or combined, significantly increased osteocyte numbers and bone neoformation in OVX rats. VAC also promoted collagen fiber organization in the newly formed bone region. These findings suggest distinct and time-dependent effects of MC and VAC on mesenchymal cell viability, differentiation, and mineralization, along with local benefits for collagen structure during bone repair under osteoporotic conditions.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPrado, Karina Fittipaldi BombonatoSuguimoto, Sayuri Poli2025-06-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58138/tde-27082025-094330/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-05T19:26:02Zoai:teses.usp.br:tde-27082025-094330Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-05T19:26:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A polarização de macrófagos em fenótipos M1 e M2 influencia diretamente a osteogênese e o metabolismo ósseo, sendo relevante em condições como a osteoporose. Substâncias naturais com propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, como o extrato de Vitex agnus-castus (VAC), despontam como alternativas promissoras aos tratamentos convencionais, especialmente em mulheres durante e após a menopausa. Este estudo avaliou o reparo ósseo da calvária e a atividade osteoblástica de células mesenquimais osteoblásticas da medula óssea femoral na presença de meio condicionado de macrófagos M1 (MC) associado ao extrato de Vitex agnus-castus em ratas ovariectomizadas. Ratas Wistar Hannover foram submetidas à ovariectomia e criação de defeitos ósseos de 5 mm na calvária, recebendo 200 mg/kg de Vitex agnus-castus por gavagem a cada dois dias e aplicação local semanal de 50 µl MC por 60 dias. As ratas foram divididas nos grupos: SHAM, SHAMMC, OVX, OVXMC, OVXVAC e OVXVAC/MC. As calvárias e fêmures foram coletados para análise histológica (HE, Tricrômico de Masson e Picrosirius Red) para avaliação qualitativa e quantitativa de trabeculado, osso neoformado, osteócitos e adipócitos. Células mesenquimais da medula óssea femoral foram cultivadas com meio osteogênico e divididas nos grupos: SHAM, SHAMMC, SHAMVAC, SHAMVAC/MC, OVX, OVXMC, OVXVAC e OVXVAC/MC. Os parâmetros avaliados foram morfologia e adesão celular, viabilidade, detecção in situ de ALP e formação de matriz mineralizada. Os dados foram submetidos à análise estatística com significância de p<0,05. In vitro, nas culturas derivadas de animais SHAM, a administração de MC aumentou a viabilidade celular nos períodos iniciais, enquanto VAC reduziu a viabilidade a partir do 7º dia. A associação de MC e VAC também resultou em redução da viabilidade celular após sete dias. A detecção de ALP foi diminuída com MC e com a associação VAC/MC, enquanto a mineralização não foi afetada pela administração isolada de MC ou VAC, mas foi reduzida pela associação em culturas mais longas. A morfologia celular foi preservada em todos os grupos, com maior espraiamento celular observado na presença de VAC. Nas culturas do grupo OVX, MC aumentou a viabilidade e a mineralização em períodos mais tardios, enquanto VAC aumentou a mineralização apenas em cultura de 14 dias. A associação VAC/MC aumentou a viabilidade a partir do 10º dia, mas não influenciou a mineralização. A expressão de ALP foi favorecida por MC e, de forma mais limitada, por VAC. No modelo in vivo, a ovariectomia promoveu alterações compatíveis com osteoporose, como aumento do peso corporal, redução do número de osteócitos, da porcentagem de osso trabecular e aumento de adipócitos na epífise femoral. VAC não interferiu no trabeculado ósseo do grupo SHAM nem favoreceu sua manutenção em OVX, mas promoveu a preservação da organização das fibras colágenas nessas regiões. Na calvária, a ovariectomia reduziu a neoformação óssea sem afetar o número de osteócitos. A administração de MC e VAC, isoladas ou associadas, aumentou significativamente o número de osteócitos e a neoformação óssea em OVX. VAC também favoreceu a organização das fibras colágenas na região de osso neoformado. Os resultados sugerem efeitos distintos e fase-dependentes de MC e VAC sobre a viabilidade, diferenciação e mineralização de células mesenquimais, além de benefícios locais para a estrutura do tecido colágeno durante o reparo ósseo em condições osteoporóticas. |
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