Participação da proteína Engrailed 1 na diferenciação de células ósseas, crescimento esquelético, regeneração óssea e osseointegração de implantes de titânio

• Processo: 23/06782-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2030
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Cirurgia Buco-maxilo-facial
• Pesquisador responsável: Adalberto Luiz Rosa
• Beneficiário: Adalberto Luiz Rosa
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (FORP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Márcio Mateus Beloti
• Pesquisadores associados: Emanuela Prado Ferraz ; Gary S Stein ; Gustavo Pompermaier Garlet ; Janet L Stein ; Luciana Oliveira de Almeida
• Auxílio(s) vinculado(s): 25/07582-2 - EMU concedido no processo 2023/06782-2: 4150 TapeStation System, AP.EMU
• Assunto(s): Terapia baseada em transplante de células e tecidos Células-tronco Proteínas Implantes dentários de titânio Ósseointegração Regeneração óssea Osteoblastos Osteócitos Osso e ossos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Células-tronco | Engrailed 1 | implantes dentários | osteoblastos | Osteócitos | tecido ósseo | Terapia Celular

Resumo

A proteína engrailed 1 (EN1) pertence à classe de fatores de transcrição com domínio de ligação ao DNA (homeobox) e alterações em sua expressão levam a anormalidades em termos de desenvolvimento e ossificação do esterno, falanges e ossos do crânio. Considerando que En1 tem participação relevante na osteogênese, estabelecemos a hipótese de que essa proteína atua em mecanismos moleculares e celulares que impactam o crescimento esquelético, a regeneração óssea e a osseointegração de implantes de titânio (Ti). Trata-se de proposta original, uma vez que En1 ainda não foi explorada na regeneração óssea e no estabelecimento da interface osso-implante, especialmente com perda e ganho de função de En1 sintetizada por osteoblastos e osteócitos. Nesse contexto, o objetivo geral desse é estudo é investigar a participação de En1 na diferenciação de células ósseas, crescimento esquelético, regeneração óssea e osseointegração de implantes de Ti. O projeto é composto por quatro subprojetos que, no total, têm onze objetivos específicos, apresentados a seguir.Subprojeto 1: Caracterização da expressão e efeitos de En1 em células-tronco mesenquimais (MSCs) e na diferenciação de osteoblastos e osteócitos1.Caracterizar a expressão de En1 em MSCs e na diferenciação de osteoblastos e osteócitos.2.Investigar os efeitos do silenciamento e da superexpressão de En1 em MSCs e na diferenciação de osteoblastos e osteócitos.3.Investigar os mecanismos celulares, com foco em fator de crescimento de fibroblastos, Wnt, fator de crescimento transformante beta e regulação epigenética, envolvidos nos efeitos de En1 em MSCs e na diferenciação de osteoblastos e osteócitos.Subprojeto 2: Avaliação da participação de En1 expressa por osteoblastos e osteócitos no crescimento esquelético de camundongos4.Gerar duas linhagens de camundongos com deleção de En1 em osteoblastos e osteócitos.5.Avaliar os efeitos da deleção de En1 em osteoblastos e osteócitos sobre o crescimento esquelético de camundongos.Subprojeto 3: Avaliação da participação de En1 expressa por osteoblastos e osteócitos na regeneração óssea6.Avaliar a regeneração óssea em defeitos não-críticos de calvárias de camundongos com deleção de En1 em osteoblastos e osteócitos.7.Investigar os efeitos de MSCs injetadas em defeitos críticos de calvárias de camundongos com deleção de En1 em osteoblastos e osteócitos.8.Investigar os efeitos de MSCs com silenciamento e superexpressão de En1 injetadas em defeitos críticos de calvárias de camundongos.Subprojeto 4: Avaliação da participação de En1 expresso por osteoblastos e osteócitos na osseointegração de implantes de Ti9.Caracterizar a expressão de En1 na diferenciação de osteoblastos e osteócitos crescidos sobre Ti com nanotopografia.10.Investigar os efeitos do silenciamento e da superexpressão de En1 na diferenciação de osteoblastos e osteócitos crescidos sobre Ti com nanotopografia.11.Avaliar a osseointegração de implantes de Ti com nanotopografia em camundongos com deleção de En1 em osteoblastos e osteócitos.Os quatro subprojetos abordarão desde a caracterização da expressão de En1 por células ósseas até sua participação em processos de osteogênese, utilizando ferramentas avançadas de biologia molecular e celular e geração de modelos animais geneticamente modificados. Nesse cenário, vislumbramos contribuir para o entendimento dos mecanismos moleculares e celulares envolvidos nos efeitos de En1 sobre o tecido ósseo e o estabelecimento de novos tratamentos para promover a regeneração óssea e a osseointegração em sítios desafiadores, com aplicações nas áreas de Cirurgia Buco-Maxilo-Facial, Periodontia, Implantodontia e Ortopedia. (AU)