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Participação das vias de sinalização Hedgehog e Notch na diferenciação osteoblástica induzida por superfície de titânio com nanotopografia

Processo: 19/15531-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2022
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Odontologia
Pesquisador responsável:Márcio Mateus Beloti
Beneficiário:Paola Gomes Souza
Instituição-sede: Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (FORP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Biologia   Transdução de sinais   Titânio   Osteoblastos   Nanotopografia   Implantes dentários de titânio

Resumo

A osteogênese é um evento biológico caracterizado por etapas altamente dependentes de vias de sinalização celular, incluindo as vias Hedgehog e Notch que atuam na diferenciação osteoblástica. Dessa forma, a modulação dessas vias de sinalização através do uso de drogas agonistas e antagonistas pode gerar dados relevantes para terapias relacionadas ao tecido ósseo na odontologia, como o uso de implantes de titânio (Ti) osseointegráveis. Sabe-se que superfícies de Ti com nanotopografia favorecem a diferenciação osteoblástica e a mineralização da matriz extracelular; no entanto, os mecanismos celulares envolvidos nesses efeitos não são completamente entendidos. Nesse contexto, nós elaboramos a hipótese de que as vias Hedgehog e Notch estão envolvidas com o potencial osteogênico de superfícies de Ti nanoestruturadas. Assim, o objetivo deste projeto é investigar a participação das vias de sinalização Hedgehog e Notch na diferenciação osteoblástica induzida por superfície de Ti com nanotopografia (Ti-Nano), comparada à superfície de Ti-Usinada. Células osteoblásticas derivadas da calvária deratos serão cultivadas sobre poliestireno na presença de três concentrações de fármacos agonistas e antagonistas das vias Hedgehog e Notch, purmorfamina e ciclopamina, bexaroteno e DAPT, respetivamente, e do veículo. As concentrações de cada fármaco com efeito mais pronunciado sobre as células serão selecionadas com base nas seguintes avaliações: 1) expressão gênica de marcadores ósseos, por PCR em tempo real; 2) atividade de fosfatasealcalina (ALP) e 3) formação de matriz extracelular mineralizada. Em seguida, células osteoblásticas serão cultivadas sobre discos de Ti-Nano e Ti-Usinado e serão avaliadas: 1) expressão gênica de marcadores ósseos e componentes envolvidos nas vias Hedgehog e Notch, por PCR em tempo real; 2) expressão de proteínas envolvidas nas vias de sinalização Hedgehog e Notch, e marcadores ósseos por Western blot; 3) atividade ALP e 4) formação de matriz extracelular mineralizada. Por fim, células osteoblásticas serão cultivadas sobre as duas superfícies de Ti na presença dos agonistas e antagonistas, nas concentrações previamente selecionadas, para investigarmos o efeito da ativação e inibição das vias de sinalização Hedgehog e Notch no potencial osteogênico do Ti-Nano comparado ao Ti-Usinado, avaliando os mesmos parâmetros celulares mencionados acima. Os resultados desse estudo poderão contribuir para o entendimento dos mecanismos celulares envolvidos na interação entre tecido ósseo e implantes de Ti nanoestruturados e consequentemente para o desenvolvimento de novas estratégias combinando vias de sinalização e topografias de superfície que favoreçam os eventos relacionados ao processo de osseointegração. (AU)