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Participação de quinases reguladas por sinais extracelulares (ERKs) no desenvolvimento do fenótipo osteoblástico e Adipocítico de células-tronco mesenquimais cultivadas sobre nanotopografia de titânio

Processo: 15/04630-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2015
Vigência (Término): 30 de junho de 2016
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia - Cirurgia Buco-maxilo-facial
Pesquisador responsável:Márcio Mateus Beloti
Beneficiário:Leonardo Pimentel Fiori
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (FORP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Nanotopografia   Osteoblastos   Implantodontia   Titânio

Resumo

Superfícies de titânio (Ti) com nanotopografia favorecem a formação de matriz extracelular mineralizada em íntimo contato com o implante, processo fundamental para que ocorra a osseointegração. A osseointegração pode ser afetada por desequilíbrios entre diferenciação osteoblástica e adipocítica, como aqueles relacionados ao envelhecimento e a doenças como a osteoporose. Por sua vez, a diferenciação osteoblástica e adipocítica a partir de células-tronco mesenquimais de medula óssea (BMMSCs, bone marrow mesenchymal stem cells) é regulada pelo fator de transcrição relacionado ao runt tipo 2 (Runx2, runt-related transcription factor 2) e pelo fator de transcrição receptor ativado por proliferadores de peroxissoma gama (PPAR³, peroxime proliferator-activated receptor gamma), respectivamente. A modulação da expressão e/ou atividade de Runx2 e PPAR³, responsável pelo equilíbrio entre osteogênese e adipogênese, é dependente de quinases reguladas por sinais extracelulares (ERKs, extracellular signal-regulated kinases), especificamente ERK 1/2, membros da família das proteínas quinases ativadas por mitogênicos (MAPKs, mitogen-activated protein kinases). Neste contexto, nós elaboramos a hipótese de que o efeito osteogênico das superfícies de Ti com nanotopografia é, pelo menos parcialmente, devido à modulação das interações ERKs/Runx2/PPAR³ e, consequentemente, ao efeito no desenvolvimento dos fenótipos osteoblástico e adipocítico em BMMSCs. Para testar esta hipótese, BMMSCs de ratos serão cultivadas em meio osteogênico e adipogênico sobre superfícies de Ti com nanotopografia e usinada (sem tratamento - controle) por períodos de até 17 dias, na presença ou não de um inibidor (PD98059) da via de sinalização das ERKs. Serão avaliados os seguintes parâmetros: 1) expressão gênica de ERK1/2, Runx2 e PPAR³ em culturas osteogênicas e adipogênicas aos 10 dias; 2) formação de matriz mineralizada por coloração com vermelho de Alizarina S aos 17 dias em culturas osteogênicas e 3) Coloração com Óleo vermelho O aos 17 dias em culturas adipogênicas.