Avaliação de matrizes tridimensionais colagênicas como carreadores celulares para a biogenharia óssea / Evaluation of three-dimensional collagenic matrices as cellular scaffolds to bone bioengineering

RESUMO

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...

ABSTRACT

The therapy of bone defects constitutes one of the great challenges of the medicine and dentistry. Although autogenous is considered "gold standart", presents limitations as the necessity of second surgical site, limitation of bone availability and lack of previsibility. Tissue bioengineering appeared as a promising treatment for critical bone defects conjugating three main elements the patient's cells, a scaffold and sinalizing molecules. The biomaterials used as scaffolds must be biocompatible to possibilite proliferation and differentiation of desired cell types, besides presenting low potential to promote inflammatory response. Collagen type I constitutes one of the main products of the extracellular matrix (ECM) of bone tissue, being later mineralized. The objective of this work was to evaluate the carrier potential of anionic collagen matrices, obtained of bovine pericardium submitted to different hydrolysis times (24h and 48h). The hypothesis was that the hydrolysis times, could influence the processes of proliferation, differentiation and mineralization. The potential activation of inflammatory response was evaluated after 24h, 48h and 72h of contact among the different membranes and human macrophages. The quantification of inflammatory mediators (IL-10, TNF-alpha, TGF-beta and NO-2) demonstrated significant TGF-beta increase in relation to the control, that disactivates macrophages and stimulates proliferation of cells and wound healing. Scaning electron microscope (SEM) and light microscope (LM) showed that osteoprogenitor cells, obtained from the endosteum of femur of Balb/c mouse (FOST), had proliferated on the surface of the studied collagenic matrices. However, at the studied experimental times, cells were not observed in the pores of these matrices...