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Papel de MSCs em resposta à implantação de dispositivos de titânio e seu impacto no processo de reparo e osseointegração

Processo: 18/08741-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2018
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Imunologia
Pesquisador responsável:Gustavo Pompermaier Garlet
Beneficiário:Carolina Fávaro Francisconi Mortari
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia de Bauru (FOB). Universidade de São Paulo (USP). Bauru , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/24637-3 - MSCs e M2 como determinantes da natureza construtiva ou destrutiva de microambientes inflamatórios associados ao tecido ósseo, AP.TEM
Assunto(s):Ósseointegração   Biomateriais   Células-tronco mesenquimais

Resumo

A implantação de dispositivos de titânio (Ti) resulta em um processo inflamatório transitório e de baixa magnitude, compatível com a inflamação construtiva, que leva à osseointegração. A presença de células mesenquimais indiferenciadas (MSCs) nos sítios de implantação, somado às suas características imunoregulatórias, e a participação do eixo CXCL12-CXCR4, sugere seu envolvimento nesse processo. Contudo, ainda não se sabe como tal resposta é gerada, sendo os DAMPs (Padrões Moleculares Associados ao Dano) possíveis mediadores. De fato, diversos DAMPs, entre eles HMGB1, são liberados nos sítios de implantação de biomateriais; sugerindo a participação do eixo HMGB1/TLRs/MyD88. Ainda, alterações na estrutura dos biomateriais podem prejudicar a resposta, sendo possível testar tal hipótese pelo envelhecimento biológico do Ti, e pela utilização de outros biomateriais (PET-polyethylene terephthalate). Assim, nosso objetivo é investigar o papel de MSCs na resposta à implantação de biomateriais clássicos (Ti) e seu impacto no processo de reparo e osseointegração. Realizaremos dois modelos experimentais em camundongos C57Bl/6-WT: o de osseointegração na maxila (instalação de parafusos de Ti); e o subcutâneo (discos de PET (controle negativo) e de Ti). Utilizaremos inibidores farmacológicos (de HMGB1, MyD88 e CXCR4), e CXCL12 HAP hydrogel (liberação controlada de CXCL12) para determinar o papel de cada fator na migração de MSCs e seu impacto no reparo, bem como do envelhecimento do Ti. Serão coletadas amostras com 0h, 1, 3, 7, 14 e 21 dias pós implantação para análise comparativa através da microtomografia, histomorfometria e de birrefringência; assim como da expressão gênica (RealTimePCRarray; ELISA/multiplex) e quantificação de MSCs (Imunohistoquímica). Ainda, faremos o isolamento das MSCs dos sítios de implantação subcutânea (citometria de fluxo), e o isolamento e cultura de SCAPs e BM-MSCs, seguidas de análises in vitro (co-cultura com linfócitos e cultura em condições de diferenciação osteoblástica), e teste multiparamétrico (viabilidade/citotoxicidade). Os resultados fornecerão subsídios para o desenvolvimento de novos biomateriais, bem como a melhora do desempenho clínico de biomateriais já consagrados.