Avaliação de matrizes tridimensionais colagênicas como carreadores celulares para a bioengenharia óssea

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Takamori, Esther Rieko
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Biomedical engineering; Bone; Cicatrização de feridas; Colágeno; Collagen; Engenharia biomédica; In vitro; Osso; Wound healing
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25142/tde-16102008-105103/

A terapia de perdas ósseas constitui um dos grandes desafios da área médico-odontológica. Apesar de o enxerto autógeno ainda ser considerado o \"gold standart\", apresenta limitações como a necessidade de um segundo sítio cirúrgico, limitação da quantidade de osso disponível e falta de previsibilidade. A Bioengenharia surgiu como um elemento promissor no tratamento de defeitos ósseos críticos conjugando três elementos principais: as células do paciente, um material carreador e moléculas sinalizadoras. Os materiais carreadores devem ser biocompatíveis, possibilitar a proliferação e diferenciação dos tipos celulares desejados, além de apresentar baixo potencial em desencadear resposta inflamatória. O colágeno tipo I constitui um dos principais produtos da matriz extracelular (MEC) do tecido ósseo sendo, posteriormente, mineralizada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial carreador de matrizes de colágeno, obtidas de pericárdio bovino submetido a diferentes tempos de hidrólise (24h e 48h). A hipótese foi de que os tempos de hidrólise, a que foram submetidos os materiais, gerando matrizes colagênicas aniônicas, pudessem interferir nos processos de proliferação, diferenciação e mineralização. O potencial em desencadear resposta inflamatória foi avaliado após 24h, 48h e 72h de contato entre as diferentes membranas e macrófagos humanos. As dosagens de mediadores inflamatórios (IL-10, TNF-alfa, TGF-beta e Óxido Nítrico -NO), demonstraram aumento significativo de TGF-beta, em relação ao controle, que desativa macrófagos e estimula proliferação de células e cicatrização. A análise ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) e ao microscópio de luz (ML) mostrou que as células osteoprogenitoras, provenientes do endósteo de fêmur de camundongo Balb/c (FOST), proliferaram ao longo dos tempos experimentais sobre a superfície das matrizes colagênicas estudadas. Entretanto, não foram observadas células no interior destas ao longo de todos os tempos experimentais estudados. A observação de picos na dosagem da atividade da fosfatase alcalina (membrana nativa, 28 dias para membrana hidrolisada por 24h e por 48h) e dosagem da presença de cálcio nas membranas (28 dias para membrana nativa e 21 dias para as hidrolisadas), assim como a observação por MET de vesículas compatíveis com o processo de mineralização (21 dias), indicam que houve a diferenciação das células osteoprogenitoras ao longo dos tempos experimentais estudados. Verificou-se maior produção de fosfatase alcalina e cálcio nos materiais hidrolisados em relação à membrana não hidrolisada. A análise por infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) mostrou a presença de ligações fosfato em membranas sem células, independente do tempo experimental, indicando que podem ser decorrentes do tratamento químico necessário para sua obtenção e não do processo de mineralização. A avaliação da capacidade biomimética por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) das membranas indicou presença de P e Ca nas membranas avaliadas, mas estes podem não estar associados ao processo de mineralização fisiológica. Concluiu-se que as membranas de pericárdio bovino são biocompatíveis, permitem a proliferação de células osteoprogenitoras em sua superfície. Há indícios de diferenciação celular, mineralização e nucleação de Ca e P. Entretanto, a deficiência na formação de uma porosidade interconectada nas matrizes colagênicas limita a indicação dessas matrizes como carreadores para a bioengenharia óssea.