Modulacao do fenotipo de celulas tronco cultivadas sobre bioceramicas de fosfato de calcio
Data
2011
Autores
Lobo, Sonja Ellen 
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
O tecido osseo e o segundo tecido mais comumente transplantado em todo o mundo e sua perda representa um problema de Saúde publica de dificil solucao. Os procedimentos de enxertia comumente utilizados para as reconstrucoes de grandes perdas osseas baseiam-se em enxertos autologos, homologos, xenologos ou aloplasticos, todos porem com importantes vantagens e desvantagens. Desta forma, a engenharia de tecidos, baseada na premissa de que a associacao de celulas tronco a matrizes e/ou moleculas bioativas pode suportar e favorecer a osteogenese, tem recebido grande enfase e corresponde a mais promissora alternativa terapeutica. Celulas tronco com comprovado potencial osteogenico tem sido isoladas de diferentes tecidos; da mesma forma, matrizes (biomateriais ou scaffolds) de distintas origens, composicoes quimicas e estruturas fisicas tem sido estudadas e consideradas como potenciais carreadores para essas celulas. Desta forma, o estabelecimento de parametros e caracteristicas a serem apresentados pelos biomateriais, assim como a definicao da melhor fonte de ceulas tronco a serem associados aos mesmos e de suma importancia. Este estudo teve como objetivos: 1- analisar a capacidade osteogenica de celulas tronco mesenquimais humanas associadas a seis tipos de bioceramicas bifasicas de fosfatos de calcio; 2- comparar a modulacao do fenotipo de celulas tronco isoladas de diversos tecidos (medula ossea, tecido adiposo e polpa dental) assim como de pre-osteoblastos, quando cultivadas sobre a bioceramica que apresentar melhores resultados na primeira parte deste estudo. Para tanto, a adesao celular, viabilidade e proliferacao das celulas sobre as bioceramicas assim como a expressao de genes responsaveis pelo cometimento das celulas indiferencidadas com a linhagem osteogenica foram quantificados. Ademais, as sinteses de fosfatase alcalina e osteocalcina tambem foram mensuradas. Este estudo demonstrou que tanto a composicao quimica quanto as caracteristicas fisicas dos biomateriais influenciam no comportamento das celulas tronco. Dentre os seis tipos de bioceramicas analisadas (3 em forma de granulos e 3 em forma de blocos) evidenciou-se que os granulos permitiram maior proliferacao de celulas quando comparados aos blocos. Alem disso, dentre os granulos, os de particulas correspondentes a 20-40 mesh promoveram um significante aumento de expressao de sialoproteina ossea e osteopontina pelas celulas tronco mesenquimais. Esta expressao foi maior nos grupos onde as celulas foram cultivadas em meio de cultura controle, comparados aos grupos onde as celulas foram cultivadas em meio de cultura para diferenciacao osteogenica. Quando da comparacao do comportamento de celulas tronco mesenquimais com as celulas do tecido adiposo e da polpa dental, esse mesmo biomaterial foi capaz de promover uma regulacao positiva (upregulation) do genes responsaveis pelo cometimento de celulas indiferenciadas com a linhagem osteocondroblastica (Runx2 e SOX9) nos tres tipos celulares estudados. Tal regulacao tambem foi maior no meio de cultura controle, quando comparado ao meio de cultura para diferenciacao osteogenica e o tempo de ocorrencia dessa regulacao positiva variou de acordo com o tipo celular. Quando da utilizacao do meio de cultura para diferenciacao osteogenica, houve uma tendencia de diminuicao da expressao de SOX9 com um aumento da expressao de PPARγ. Com relacao aos pre-osteoblastos, a expressao de sialoproteina ossea foi observada somente quando essas celulas foram cultivadas sobre as bioceramicas e da mesma forma, tal expressao foi maior em meio de cultura controle quando comparado ao meio de inducao osteogenica. Essses dados estao em concordancia com o conceito de osteoinducao intrinsica das bioceramicas, demonstrado ate o momento somente pela formacao ossea ectopica in vivo, atraves do uso de alguns biomateriais de fosfatos de calcio, sem a adicao de qualquer molecula bioativa ou fator de crescimento externo. Os mecanismos moleculares responsaveis por tal regulacao ainda necessitam ser esclarecidos. O comportamento in vivo e a longo prazo da utilizacao de celulas tronco derivadas do tecido adiposo para reconstrucoes osseas, requer maiores exploracoes, devido a constante expressao de PPARγ. Alem disso, a possivel diferenciacao odontoblastica das celulas tronco derivadas da polpa dental tambem requer analises in vivo a longo prazo, para que estas possam ser consideradas para aplicacoes clinicas, em reconstrucoes osseas. Concluiu-se que as bioceramicas bifasicas de fosfatos de calcio representam uma excelente alternativa para serem utilizadas como carreadoras de celulas tronco e sao capazes de modularem o fenotipo das mesmas, induzindo-as para o cometimento com a linhagem osteogenica. Assim, algumas bioceramicas bifasicas sao osteoindutoras, e nao somente osteocondutoras, e sua associacao com celulas tronco da medula ossea abre novas perspectivas para o tratamento de pacientes portadores de grandes perdas osseas
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São Paulo: [s.n.], 2011. 129 p.