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Associação de técnicas de engenharia tecidual para modulação da regeneração de tecidos mineralizados sob inflamação degenerativa: análise em modelos de cultura-3D em biorreator de perfusão e inflamatórios em animais

Processo: 17/05578-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência (Início): 01 de abril de 2017
Vigência (Término): 20 de março de 2018
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia - Materiais Odontológicos
Pesquisador responsável:Diana Gabriela Soares dos Passos
Beneficiário:Diana Gabriela Soares dos Passos
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia (FOAr). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/15674-5 - Associação de técnicas de engenharia tecidual para modulação da regeneração de tecidos mineralizados sob inflamação degenerativa: análise em modelos de cultura-3D em biorreator de perfusão e inflamatórios em animais, AP.JP
Assunto(s):Medicina regenerativa   Biomateriais   Engenharia tecidual

Resumo

A regeneração de tecidos mineralizados sob estímulo inflamatório degenerativo apresenta-se como um desafio, visto que a capacidade de reparo mediado pelas células residentes pode ser negativamente influenciada na presença de elevadas concentrações de mediadores pró-inflamatórios. Neste projeto de pesquisa, objetiva-se empregar uma associação de técnicas da engenharia tecidual para o desenvolvimento de scaffolds macro-porosos com arquitetura e composição similar aos tecidos mineralizados, capazes de liberar dosagens específicas de drogas com efeitos pleiotrópicos (estatinas) para modulação da inflamação, angiogênese e regeneração tecidual por células residentes, visando a regeneração do osso e dentina. Técnicas de engenharia tecidual também serão empregadas para o desenvolvimento de modelos de cultura-3D realistas para análise biológica dos scaffolds in vitro. Inicialmente, será determinado o modelo inflamatório degenerativo in vitro capaz de reduzir em torno de 50% a capacidade de deposição de matriz mineralizada por células tronco da medula óssea (BMSC) e do tecido pulpar (DPSC), baseado na co-cultura com monócitos humanos ativados com LPS (Fase 1). Em seguida, serão determinadas as concentrações anti-inflamatórias, pró-angiogênicas e bioativas das drogas alvo (sinvastatina, atorvastatina rouvastatina), sendo a associação das concentrações terapêuticas específicas analisadas em modelo de inflamação degenerativa (Fase 2). Na terceira etapa deste projeto (Fase 3), serão testados diferentes parâmetros para formulação de scaffolds de quitosana biomineralizados com hidroxiapatita, apresentando uma rede de macro-poros interconectados e topografia nano-fibrilar. Estes scaffolds serão associados à microesferas de quitosana para promoção da liberação controlada das doses previamente selecionadas da estatina. O efeito bioativo do scaffold desenvolvido sobre as BMSCs e DPSCs sob estímulo inflamatório degenerativo será avaliado, bem como o potencial de promover o fenômeno de angiogênese (Fase 4). Finalmente, serão desenvolvidos dois modelos de estudo para avaliação da capacidade dos scaffolds em modular o processo de regeneração tecidual em sítios de aplicação específicos in vitro (Fase 5). Para tanto, serão coletadas amostras de osso trabeculado e do tecido pulpar de bovinos, os quais serão submetidos à descelularização tecidual, seguido de cultivo com as BMSC e DPSC, em co-cultura ou não com células endoteliais, em biorreator de perfusão. Os scaffolds serão posicionados em sítios criados nos construtos teciduais, sendo os conjuntos incubados em biorreator de perfusão para avaliação da capacidade dos scaffolds em induzir o processo de reparo. Por fim, será realizada análise de aplicação em sítios específicos em animais (Rattus novergiccus), empregando-se modelos de indução de lesão inflamatória crônica em tecido ósseo e pulpar.