Navegando por Palavras-chave "Engenharia de tecidos"

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    Avaliação do potencial angiogênico in vitro de um biovidro derivado de esponja marinha
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-12-07) Melo, Victória Pereira de [UNIFESP]; Granito, Renata Neves [UNIFESP]; Viegas, Beatriz Louise Mendes [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/0881207029649136; http://lattes.cnpq.br/1941145984734628; http://lattes.cnpq.br/0084920411100705; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    No contexto da engenharia de tecido ósseo, este estudo tem como objetivo principal avaliar o potencial angiogênico de biovidros derivados de esponjas marinhas, comparando-os com a composição do Bioglass 45S5® (biovidro tradicional - BT). O estudo busca contribuir para o avanço da pesquisa em biomateriais, visando aplicações na engenharia de tecido ósseo, com foco na promoção da angiogênese. A pesquisa envolveu a coleta e identificação de esponjas marinhas, a extração da biosílica a partir desses organismos e a produção de biovidros utilizando essa sílica como fonte alternativa. O ensaio de formação de tubo, conduzido com células endoteliais, foi empregado para avaliar o potencial angiogênico dos biovidros. O estudo incluiu uma comparação entre o biovidro derivado de esponja marinha (biovidro marinho - BM) e o BT em termos de formação de tubos e redes vasculares. Os resultados indicam que o biovidro derivado de esponja marinha demonstrou desempenho semelhante aos do BT em vários parâmetros in vitro relacionados à indução da formação de tubos e redes vasculares. No entanto, foi observada uma diferença significativa no período de 5 dias, com relação ao grupo controle. Esses resultados indicam um possível efeito antiangiogênico dos biovidros tradicional e marinho, mas ressalta a necessidade de investigações adicionais para melhor compreensão dos efeitos em diferentes períodos e concentrações, visando otimizar a aplicação desses biovidros na engenharia de tecidos ósseos.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Desenvolvimento de scaffolds a partir de compostos bioativos extraídos de esponjas marinhas para uso na engenharia do tecido ósseo
    (Universidade Federal de São Paulo, 2021-02-24) Silva, Jonas de Araújo [UNIFESP]; Granito, Renata Neves [UNIFESP]; Renno, Ana Claudia Muniz [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4106611304688552; http://lattes.cnpq.br/1941145984734628; http://lattes.cnpq.br/6650416315672237; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    O campo da engenharia de tecidos está constantemente em busca por novos biomateriais, visando atender a demanda global por tratamentos inovadores na medicina regenerativa. A tecnologia relacionada ao desenvolvimento desses biomateriais está atualmente associada às matérias-primas, técnicas e equipamentos de origem estrangeira, o que eleva os preços e, consequentemente, limita o seu uso, principalmente no sistema público de saúde. Economicamente mais viáveis, os biomateriais de origem natural são ainda considerados mais biocompatíveis que os similares de origem sintética, por possuírem uma superfície biointerativa, para adesão e proliferação celular, além da vantajosa possibilidade de aproveitamento sustentável da rica e inexplorada biodiversidade brasileira. Dentro deste contexto, esta dissertação é composta por dois capítulos. O primeiro objetivou revisar sistematicamente a literatura científica relacionada aos scaffolds (matrizes porosas tridimensionais) derivados das esponjas marinhas para aplicação na engenharia do tecido ósseo. Foram encontrados 8 artigos que atenderam aos critérios de inclusão, sendo que a análise qualitativa conjunta dos resultados desses estudos demonstrou o potencial dos scaffolds naturais, uma vez que permitiram a adesão, a proliferação e a diferenciação celular. Com esses resultados promissores, o segundo capítulo dessa dissertação visou aproveitar o potencial da biodiversidade marinha brasileira para a obtenção de matérias-primas para o desenvolvimento de scaffolds para uso como enxerto ósseo. Sendo assim, dois compostos bioativos foram extraídos das esponjas marinhas: a biosílica, oriunda da esponja Dragmacidon reticulatum e a espongina, proveniente da esponja Aplysina fulva. Na sequência, scaffolds híbridos foram elaborados a partir de duas proporções desses biomateriais, 70:30 e 50:50 de natureza orgânica (espongina) e inorgânica (biosílica) com a incorporação em sua estrutura de agente porogênico (microesferas de Na2HPO4) planejado para ter degradação controlada uma vez implantado. Estes scaffolds foram avaliados quanto às suas características estruturais, propriedades físico-químicas e resposta biológica in vitro, comparando-os aos scaffolds produzidos a partir de sílica disponível comercialmente. A análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) demonstrou a dissolução das microesferas do agente porogênico após 1 dia de incubação em fluído corporal simulado (SBF) e a degradação gradual da matéria orgânica ao longo do período de 21 dias de incubação. Além disso, a quantificação elementar por espectroscopia de energia dispersiva (EDS) evidenciou a diminuição da quantidade relativa de íons de sódio e fósforo com o aumento da concentração de íons de cálcio e cloro adsorvidos aos scaffolds. A caracterização dos scaffolds incluiu ainda a sua análise por raios-X de difração (XRD), que demonstrou a presença de cristais de NaCl em todos os grupos de scaffolds após incubação. Posteriormente, os scaffolds foram incubados em solução tampão fosfato-salino (PBS) e a avaliação do pH da solução demonstrou caráter mais alcalino dos grupos contendo biosílica quando comparados aos grupos com sílica comercial e ao controle. Já a degradação da massa demonstrou que mais de 50% dos scaffolds foram degradados após o primeiro dia de incubação. O ensaio de de AlamarBlue® com células da linhagem osteogênica demostrou que somente os scaffolds de sílica comercial 70:30 apresentaram citotoxicidade após 1 dia de incubação em concentração de 0.01g/ml. Conjuntamente, os resultados obtidos demonstram que estes scaffolds desenvolvidos a partir de compostos bioativos extraídos de esponjas marinhas possuem propriedades físico-químicas adequadas para emprego em terapias regenerativas relacionadas ao tecido ósseo. A proposta futura inclui ensaios biológicos para elucidar o potencial osteogênico e o dinamismo biológico desses scaffolds após implantação in vivo, que serão importantes para a seleção dos biomateriais com melhor desempenho, em termos de durabilidade, integração tecidual e resposta biológica.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Efeitos da fotobiomodulação associada a compósitos de espongina extraídas de esponjas marinhas e BIOSILICATO® durante o processo de reparo ósseo
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2019-11-25) Vale, Giovanna Caroline Aparecida do [UNIFESP]; Parisi, Julia Risso; Renno, Ana Claudia Muniz [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4106611304688552; http://lattes.cnpq.br/8381387907441685; http://lattes.cnpq.br/0126906190533786; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    Fraturas que acometem o sistema ósseo vêm aumentando significativamente, relacionando- se a um elevado custo socioeconômico e altos índices de morbidade e mortalidade. Nesse contexto, a engenharia do tecido ósseo vem desenvolvendo novos biomateriais e recursos terapêuticos para aperfeiçoar o reparo ósseo. Dentre os métodos de tratamento destaca-se o uso da fotobiomodulação (PBM) associada à utilização de biomateriais. Além disso, o ecossistema marinho é um ambiente amplamente rico para o fornecimento de matéria prima para desenvolver produtos biotecnológicos a serem utilizados no reparo ósseo. Um dos organismos marinhos alvo são as esponjas marinhas, que possuem em seu esqueleto um componente orgânico, nomeada de espongina (SPG), que apresenta propriedades em potencial para otimizar o reparo ósseo. Ainda, o Biosilicato (BS) é uma vitrocerâmica que apresenta resultados efetivos e promissores durante o processo de reparo ósseo. Desta forma, o objetivo deste projeto foi avaliar através de testes in vivo os efeitos da PBM associado ou não a compósitos de BS/SPG no reparo de defeitos ósseos induzidos na calota craniana de ratos. Para isso, foram utilizados 48 ratos Wistar submetidos ao procedimento cirúrgico para realização do defeito ósseo, distribuídos em 3 grupos experimentais: Grupo CG: os animais foram submetidos ao defeito ósseo, não receberam nenhum tipo de tratamento; Grupo BS/SPG: os animais foram submetidos ao defeito ósseo e receberam o implante de Biosilicato®/Espongina; Grupo BS/SPG + PBM: os animais foram submetidos ao defeito ósseo, receberam o implante de Biosilicato®/Espongina e também ao tratamento com fotobiomodulação. Os parâmetros utilizados na fotobiomodulação foram: 808 nm; 30 mW; 1,07 W/cm2; 30 J/cm2 e 28 segundos. Ainda, os animais foram eutanasiados 15 e 45 após o procedimento cirúrgico. Foram realizadas as análises de histopatologia, morfometria e imunoistoquímica. A análise histopatológica demonstrou que os animais BS/SPG + PBM após 15 dias da cirurgia apresentaram uma degradação inicial do material do material, ainda a presença de osso neoformado nas periferias do defeito foi observada, da mesma maneira que os animais do grupo BS/SPG. Após 45 dias da cirurgia para os grupos BS/SPG e BS/SPG + PBM observou-se a presença de osso neoformado em toda a extensão do defeito e foi evidenciado uma maior degradação do biomaterial, com a presença de poucas partículas de material remanescentes, circundadas por porções de osteóides. Na análise histomorfométrica valores elevados de volume ósseo como porcentagem do volume tecidual (BV/TV (%)) no período inicial da regeneração óssea foi encontrado no grupo BS/SPG + PBM, quando comparados aos demais grupos. Ainda, para o volume osteóide como porcentagem do volume tecidual (OV/TV (%)) e espessura de osteóide (O.Th (µm)), valores mais altos foram observados no grupo BS/SPG + PBM, nos períodos analisados. A análise imunohistoquímica demonstrou maior marcação imunohistoquímica para TGF-β e VEGF nos animais tratados com PBM.Pode-se concluir que o estímulo fornecido pelo PBM associado ao compósito de BS/SPG aumentou a formação óssea no defeito ósseo craniano em ratos. No entanto, novos estudos devem ser realizados para fornecer informações adicionais a respeito da degradação do material e a regeneração óssea a longo prazo.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Engenharia de vetores expressando o receptor de TGFβ1 tipo II solúvel sob controle do promotor NF-kB e análise da expressão em culturas musculares 2D e 3D
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-07-24) Sales, Sofia Mila Cantu [UNIFESP]; Stilhano, Roberta Sessa; http://lattes.cnpq.br/2122125365795721; http://lattes.cnpq.br/7344894651433108
    Introdução: O TGF-β1 (Transforming growth factor beta 1) é um fator importante na cicatrização e formação de fibrose, cuja inibição é terapeuticamente relevante em lesões com perda muscular significativa. No presente trabalho, foi avaliada a funcionalidade do vetor lentiviral carreando o receptor solúvel de TGFβ (sTGFβRII) juntamente com o promotor induzível pelo NF-kB (fator de transcrição nuclear ligado na cadeia leve kappa das células B), que é altamente expresso durante a fase inflamatória da lesão muscular, em modelos de lesão 2D e 3D de células musculares. Objetivo: Desenvolvimento de vetores expressando o receptor de TGF-β1 tipo II solúvel sob o controle do promotor NF-kB e a avaliação da expressão em culturas musculares 2D e 3D. Metodologia: Células C2C12 foram transduzidas com vetores 1 (NFkb_Luciferase) ou 3 (NFkB_sTGβFRII). Essas linhagens produzidas foram cultivadas com meio DMEMc (Dulbecco’s modified Eagle’s medium – DMEM; 10% de soro fetal bovino (SFB); 1% Penicilina/estreptomicina (P/S)). Os esferoides de MDSC (muscle derived-stem cells) e C2C12 foram produzidos em micromoldes de agarose e cultivados com os meios de proliferação (PM) (Dulbecco’s modified Eagle’s medium – DMEM; 10% de soro fetal bovino (SFB); 10% de soro de cavalo (SC); 1% Penicilina/estreptomicina (P/S); 0,5% de extrato de embrião de galinha) e com o meio de diferenciação (DM) (DMEM; 10% SFB; 1% P/S). Foram produzidos também esferoides das linhagens 1 e 3. A caracterização dos esferoides foi realizada por diversos ensaios: viabilidade por citometria de fluxo (7AAD e Anexina V), CellTiter-Glo, live and dead (calceína e 7AAD) e MTT. Histologia em historresina com coloração de azul de toluidina, imuno-histoquímica e imunofluorescência para os marcadores MyoD, Pax7 e eMyHC e a criação do modelo de lesão com cloreto de bário (BaCl2) e cardiotoxina (CTX). Resultados: Nos ensaios 2D, observamos uma modulação da expressão gênica do sTGFβRII e luciferase na presença de BaCl2. Caracterizamos esferoides de MDSC e C2C12 com forma e tamanho homogêneos tanto no meio padrão de cultivo quanto no meio de DM. A viabilidade dos esferoides do grupo PM foi alta (88% no 2º dia e 74% no 14º dia), enquanto a viabilidade do grupo DM diminuiu para 44%, e a porcentagem de células apoptóticas aumentou para 56% no 14º dia. Na análise da morfologia, observamos um aumento de células fusiformes, especialmente no grupo DM, sugerindo a diferenciação. Também houve um aumento significativo na intensidade de fluorescência de eMyHC (7,5X), Pax-7 (2,1X) e MyoD (2X) em relação ao grupo PM no dia 14. O grupo PM mostrou uma capacidade de proliferação 5X maior que o grupo DM após o 4º dia, tanto em número total de células quanto nas células aderidas à placa. Os esferoides cultivados em meio PM também apresentaram uma maior capacidade de proliferação e fusão quando comparados ao meio DM. Nos esferoides C2C12, observamos um crescimento exponencial com um platô a partir do dia 14 em relação ao volume, e uma diminuição do volume do centro necrótico a partir do 4º dia. Na padronização do modelo de lesão por CTX e BaCl2, observamos uma redução na viabilidade dos esferoides em todos os grupos quando comparados ao controle (CTL) (p<0,05), exceto no grupo BaCl2 6,25%. As concentrações de BaCl2 de 50%, 12,5% e 6,25%, e CTX (1µM) apresentaram viabilidades de 27%, 53%, 74% e 24%, respectivamente. A lesão induzida com BaCl2 50% levou a uma redução de 60,5% do volume do esferoide (p<0,05) e 54% da viabilidade (p<0,05) em comparação com o grupo controle. Esferoides das linhagens 1 e 3 mostraram uma redução do tamanho dos esferoides da linhagem 3 (p<0,05), sugerindo a importância do TGF-β1 para a proliferação celular e a possibilidade de sua depleção do meio de cultura. Também observamos uma redução na viabilidade dos esferoides que superexpressaram o sTGFβRII (p<0,05). No modelo transwell, verificamos que o receptor solúvel foi expresso e teve um efeito nas células C2C12, reduzindo sua viabilidade frente à lesão com BaCl2. Conclusão: foi possível produzir e caracterizar esferoides de células musculares usando a técnica de micromoldes de agarose scaffold-free. Observamos que as células MDSC foram capazes de se diferenciar ao longo do tempo, apresentando maior expressão de marcadores miogênicos no meio DM. Além disso, desenvolvemos um modelo de lesão em esferoides de células C2C12 utilizando BaCl2 e CTX, o qual resultou em redução da viabilidade e alteração no volume dos esferoides. Demonstramos que o receptor solúvel foi expresso e modulado por BaCl2, no entanto, sua expressão levou a uma diminuição no tamanho e na viabilidade dos esferoides. Embora sejam necessários estudos adicionais para compreender o efeito do receptor solúvel na redução da fibrose, nosso estudo evidenciou sua funcionalidade e modulação na presença de agentes indutores de lesão muscular, como o BaCl2.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Estudo da biocompatibilidade de do potencial osteogênico de biosilicas derivadas de esponjas marinhas
    (Universidade Federal de São Paulo, 2021-08-02) Prado, José Lucas dos Santos [UNIFESP]; Penteado, Eduardo Dellosso [UNIFESP]; Granito, Renata Neves [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/1941145984734628; http://lattes.cnpq.br/2585863255642834; http://lattes.cnpq.br/2704766469588512; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    O ambiente marinho é altamente favorável ao fornecimento de matéria prima para produtos biotecnológicos, principalmente para pesquisas nas áreas biomédicas. As esponjas, ou Poríferas, são uns dos organismos que demonstram maior interesse para as pesquisas biomédicas. Estudos anteriores vêm sugerindo que os componentes inorgânicos presentes nas esponjas, como a o polifosfato e a sílica, apresentam um potencial osteogênico, visto que podem induzir a neoformação de tecido ósseo, por atraírem células osteoprogenitoras e estimularem a sua diferenciação em osteoblastos, bem como por estimularem a atividade sintética destas últimas, resultando no depósito da matriz óssea orgânica e sua mineralização. Entretanto, existe ainda uma grande lacuna na investigação desses achados, principalmente quanto à comparação dos efeitos da biosilica extraída de diferentes espécies de esponja. Além disso, o potencial marinho para a engenharia de tecido ósseo é muito pouco explorado, mesmo com a extensa costa brasileira e sua alta diversidade biológica. Visando suprir essa lacuna, este trabalho visou explorar o efeito da biosilica extraída de diferentes espécies (Dragmacidon reticulatum e Amphimedon viridis) obtidas no litoral de São Paulo, por meio de estudos in vitro de células pré osteoblásticas (teste de citotoxicidade, proliferação e diferenciação celular) e testes de caracterização. A sílica comercial foi utilizada como grupo controle (Silica fumed - Sigma-Aldrich). Os resultados obtidos mostram que a biosílica obtida de ambas as espécies de esponjas marinhas não apresentam citotoxicidade, apresentando maior viabilidade mesmo quando comparada a sílica comercial. Com os testes de caracterização, foi observado o perfil amorfo de ambas as biosílicas, o seu formato e toda a composição de elementos químicos que foram encontrados, sendo estes os mesmo elementos também encontrados no grupo controle. Estes dados serão preciosos para o desenvolvimento de biomateriais de alta efetividade, em termos de qualidade e acessibilidade ao cidadão, para o tratamento das afecções do tecido ósseo.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Estudo da biocompatibilidade e do potencial osteogênico de biosílicas e biovidros derivados de esponjas marinhas
    (Universidade Federal de São Paulo, 2021-09-29) Prado, João Paulo dos Santos [UNIFESP]; Granito, Renata Neves [UNIFESP]; Renno, Ana Claudia Muniz [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4106611304688552; http://lattes.cnpq.br/1941145984734628; http://lattes.cnpq.br/1803025633941465; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    O ambiente marinho é amplamente favorável ao fornecimento de matéria prima para produtos biotecnológicos, como os biomateriais empregados na área de engenharia de tecidos. Um dos organismos que vem ganhando destaque, nesse contexto, são as esponjas marinhas. Elas apresentam, na composição de suas espículas, a biosílica, um composto inorgânico que vem sendo descrito como osteoindutor, por estimular a diferenciação de células osteoprogenitoras em osteoblastos e a consequente neoformação de tecido ósseo. Nosso grupo recentemente demonstrou que seus efeitos osteogênicos podem ser até mesmo superiores aos do biovidro padrão-ouro em bioatividade, o Bioglass®45S5. Com base nisso, este estudo teve como objetivo avaliar as biosílicas extraídas de dois tipos de esponjas marinhas (Dragmacidon reticulatum e Amphimedon viridis) para melhor entender suas propriedades, e então, desenvolver um biovidro utilizando essas biosílicas. Devido às particularidades das espículas que caracterizam cada esponja e ao grande número de espécies presentes na costa brasileira, o primeiro capítulo deste trabalho visou analisar e comparar os diferentes tipos de biosílica e a sílica de origem não marinha. Por meio de difração de raios-x (XRD), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de raios-x (EDS), foi realizada a caracterização físico-química destas biosílicas, demonstrando que as espículas de biosílica apresentam padrão amorfo como descrito nas bibliografias, além da presença de elementos químicos de grande interesse para o presente estudo. Além disso, testes in vitro (alamarBlue) demonstraram que, na concentração de 0.05 g/mL, ambas não apresentaram citotoxicidade. Com isso, iniciou-se o segundo capítulo desse trabalho, que envolveu o desenvolvimento de um novo biovidro do sistema SiO2-CaO-Na2O-P2O5, a partir da biosílica extraída das esponjas marinhas. Os testes de caracterização mostraram que os biovidros marinhos apresentam padrão amorfo e com uma granulometria similar ao Bioglass®45S5. Os testes in vitro mostraram que os biovidros marinhos foram capazes de aumentar a redução dos compostos alamarBlue e MTT, indicando um aumento na viabilidade celular. Já os testes de RT-PCR indicaram um aumento na expressão dos genes RUNX2 e BMP4, genes de grande interesse na área de reparo do tecido ósseo. Esses resultados mostram que os biovidros marinhos possuem um grande potencial na área da engenharia tecidual, além de abrir caminhos para novos estudos visando o aprofundamento de suas propriedades e de seus efeitos, principalmente na esfera pré-clínica.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Uso de matrizes de rins descelularizadas e repopulados com células tronco estromais mesenquimais da medula óssea
    (Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), 2017-06-29) Cruz, Edgar Ferreira da [UNIFESP]; Schor, Nestor [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8276708741672261; http://lattes.cnpq.br/9551097252315213; Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
    Chronic kidney disease is a pandemic health problem worldwide. The number of people affected by this disease grows exponentially. Studies shows the bioengineered organs associated to stem cells as a possibility of new strategies of development to treatment of chronic kidney disease. In this research, we developed a platform of understand steps of regeneration kidney tissues, using extracellular matrix scaffold from different species with mesenchymal stem cell from bone marrow and umbilical cord human stem cells. Our results showed the decellularization process, the repopulation of the ECM scaffold in differents time points of tissue culture and some biological steps of this “re” construction