Sistema drug delivery em hidrogel, injetável e impressão 3D, para reparo ósseo em ratas ovariectomizadas

• Processo: 21/05274-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia
• Pesquisador responsável: Luana Marotta Reis de Vasconcellos
• Beneficiário: Luana Marotta Reis de Vasconcellos
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexandre Luiz Souto Borges ; Eliandra de Sousa Trichês ; Paulo Noronha Lisboa Filho ; Roberta Okamoto
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/01557-0 - Membranas bioativas e reabsorvíveis de PDO/biovidro obtidas por impressão 3D para regeneração tecidual guiada, AP.R
• Assunto(s): Histologia Sistemas de liberação de medicamentos Impressão tridimensional Osteogênese Biovidro Ovariectomia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: drug delivery | impressão 3D | material injetável | neoformação óssea | ovariectomia | Histologia

Resumo

Neste projeto será investigada a influência de sistemas drug delivery utilizando hidrogéis incorporados com partículas de biovidro funcionalizadas com medicamentos na osteogênese in vitro, bem como na regeneração de defeitos ósseos críticos em fêmures de ratas ovariectomizadas. Os fármacos utilizados para funcionalizar as partículas do biovidro serão o raloxifeno e o ranelato de estrôncio, dos quais se espera ação local. Este projeto será executado em 3 etapas. Na primeira etapa, será realizada a síntese e caracterização do biovidro, seguida da sua funcionalização com os fármacos, por meio da rota sonoquímica. Sequencialmente será realizada a caracterização dos hidrogéis incorporados com os biovidros funcionalizados, tanto do hidrogel injetável quanto do hidrogel produzido por meio da técnica de impressão 3D, com formato cilíndrico de 4x4mm. Na segunda etapa serão realizados os testes de cultura de células, utilizando células mesenquimais diferenciadas em osteoblastos, isoladas de fêmures de ratas ovariectomizadas. Serão avaliadas a atividade e a diferenciação celular, bem como a expressão de genes para a osteogênese. Após a validação pelos testes físico-químicos e testes biológicos em culturas de células será realizada a terceira etapa, experimento in vivo. Para tanto, ratas Wistar adultas jovens, fêmeas (n=8 para cada grupo e subgrupo) serão divididas em 3 grupos: S- submetidas à cirurgia fictícia de ovariectomia bilateral (Sham), OVX- submetidas à ovariectomia bilateral. Após 8 semanas das cirurgias, todos os animais serão submetidos ao defeito ósseo crítico na epífise distal dos fêmures bilateralmente, os quais serão preenchidos com coágulo, hidrogel incorporado com partículas de biovidro funcionalizadas com os fármacos raloxifeno ou ranelato de estrôncio. Todos os animais receberão como preenchimento o hidrogel incorporado com biovidro funcionalizado com o mesmo medicamento para o sistema drug delivery, sendo que nos fêmures direitos o hidrogel apresentar-se-á na forma injetável, enquanto nos fêmures esquerdos o hidrogel será impresso com design de cilindro 4x4mm para o preenchimento do defeito. A eutanásia dos animais será realizada 2 e 8 semanas após o procedimento cirúrgico, momento no qual será retirado 5mL de sangue de cada animal para análise de citocinas. Após eutanásia, os fêmures serão submetidos as análises de microtomografia computadorizada para a avaliação morfométrica do osso formado na área do defeito crítico. Posteriormente, essas mesmas peças serão submetidas ao processamento laboratorial para análise histológica, histomorfométrica e imuno-histoquímica. A análise do tecido mole será realizada avaliando a presença de áreas características de infarto do miocárdio, áreas com alto grau de inflamação no fígado e alterações presentes na pele. Os dados quantitativos serão submetidos ao teste de normalidade para a seleção do teste estatístico apropriado (paramétrico ou não paramétrico), com nível de significância de 5%. (AU)