Macrogeometria dos implantes e a funcionalização com anti-SOST como estratégia para a melhora no reparo peri-implantar de ratas osteopênicas

• Processo: 23/02175-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2023
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Cirurgia Buco-maxilo-facial
• Pesquisador responsável: Roberta Okamoto
• Beneficiário: Paula Buzo Frigério
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia (FOA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araçatuba. Araçatuba , SP, Brasil
• Assunto(s): Implantodontia Implantes dentários Ósseointegração Osteoporose Peri-implantite
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Esclerostina | implantes dentários | osseointegração | osteoporose | Superfície de tratamento | Implantodontia

Resumo

Desde a descoberta de Branemark na década de 1960, os implantes de titânio osseointegrados têm sido a melhor alternativa para pacientes edêntulos. Este projeto tem como objetivo principal avaliar estratégias relacionadas às características macrogeométricas e de tratamento de superfície dos implantes que possibilitem a melhora do tecido ósseo reparacional na presença de um comprometimento sistêmico. Este projeto será dividido em duas etapas, na etapa preliminar (in vitro) será realizada a funcionalização dos implantes de titânio com o anticorpo anti-esclerostina (a-SOST), a partir da técnica layer by layer, e testes físicos e in vitro (culturas de células) a fim de avaliar as propriedades da superfície funcionalizada, quanto à melhora nas respostas osteogênicas. Os estudos desenvolvidos em culturas de células mesenquimais indiferenciadas obtidas a partir dos fêmures de ratos permitirão a seleção da melhor concentração da biomolécula a ser utilizada no drug delivery. Os exames de MTT (brometo de 3-4,5-dimetiltiazo), viabilidade celular, genotoxicidade, atividade da fosfatase alcalina e formação de nódulos de mineralização serão testados a partir das células mesenquimais em discos de titânio com diferentes concentrações da biomolécula. Selecionada a concentração do anticorpo anti-esclerostina que promover a melhor resposta celular, serão realizados testes físicos para caracterizar a superfície através da microscopia eletrônica de varredura e os ensaios de liberação da biomolécula para caracterizar o seu tempo de atuação in situ. A segunda parte do projeto consistirá na realização de experimentos in vivo para avaliar o efeito desta superfície funcionalizada durante o reparo peri-implantar. Serão utilizadas 128 ratas divididas em dois grandes grupos, conforme a cirurgia fictícia ou de indução à osteoporose: 1 - SHAM (n = 64): ratas submetidas a cirurgia fictícia, sem indução da osteopenia e 2 - OVX (n = 64): ratas submetidas a ovariectomia bilateral para indução da osteopenia. Dentro de cada grupo experimental haverá dois subgrupos, conforme a superfície macrogeométrica dos implantes: 1 - SOL: implantes com superfície sólida e 2 - PO: implantes com superfície porosa, então, serão subdivididos referente o tratamento de superfície: 1 - a-SOST: implantes que serão funcionalizados com o anticorpo anti-esclerostina e 2 - SF: implantes que não terão funcionalização em sua superfície. Após 30 dias da cirurgia de ovariectomia, todos os animais terão a instalação de implantes na metáfise tibial direita e esquerda (n = 256 implantes), sendo eles, sólidos (SOL) ou porosos (PO) com (a-SOST) ou sem (SF) a superfície tratada. No dia 44 os animais receberão 20 mg/kg de calceína e após 10 dias recebrão 30 mg/kg de alizarina para a realização da análise de microscopia confocal a laser. A eutanásia ocorrerá em dois períodos, após 14 (n = 64 ratas) ou 28 dias (n = 64 ratas) da cirurgia de instalação dos implantes. As análises propostas buscam caracterizar em cortes descalcificados a histologia e a imunomarcação de proteínas relacionadas ao reparo ósseo aos 14 dias pós operatórios. Em ambos os períodos também serão realizadas as análises de torque de remoção (biomecânica) e a biologia molecular (PCR tempo real) para a expressão de genes também relacionados ao reparo ósseo. Apenas aos 28 dias, serão realizadas as análises de microtomografia computadorizada, buscando-se caracterizar a microarquitetura do osso reparacional e através da avaliação por microscopia confocal será avaliado o padrão de precipitação de minerais sobre a matriz colágena e o turnover ósseo. Aos 28 dias também serão selecionadas amostras que serão incluídas em metilmetacrilato (PMMA) para que sejam submetidas à análise ultraestrutural a ser realizada no laboratório da Profa. Kathryn Grandfield, pesquisadora associada a este projeto. (AU)