Avaliação do papel e dos mecanismos de ação da IL-6 na diferenciação osteo/cementogênica de células do ligamento periodontal de humanos

• Processo: 24/21686-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2029
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia - Periodontia
• Pesquisador responsável: Karina Gonzales Silvério Ruiz
• Beneficiário: Francisco Naldo Gomes Filho
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia de Piracicaba (FOP). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Citocinas Diferenciação celular Hidrogéis Interleucina-6 Regeneração Reparação periodontal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: citocinas | diferenciação celular | Hidrogéis | Interleucina-6 | periodontia | regeneração | Regeneração Periodontal

Resumo

Estudos recentes têm mostrado que a modulação positiva da IL-6 e de genes associados à sua via de sinalização estão diretamente relacionados com o alto potencial osteogênico das células do ligamento periodontal de humanos. Considerando que, a maior parte das células mesenquimais indiferenciadas do ligamento periodontal (¿¿80%) apresentam baixo potencial para formação de tecidos mineralizados (células LOP-hPDL), o presente estudo tem como objetivo geral avaliar o efeito da IL-6 na indução da diferenciação osteogênica e neoformação óssea. Para isso, o projeto será dividido em dois estudos sendo que, no estudo 1: será avaliado se o tratamento das células LOP-hPDL com a proteína recombinante humana da IL-6 (rhIL-6) pode potencializar a capacidade de diferenciação osteo/cementogênica; e no estudo 2: será desenvolvido um biomaterial funcionalizado com a rhIL-6 para avaliar a sua propriedade osteo/cementogênica em modelos experimentais in vitro e in vivo. Inicialmente, serão estabelecidas culturas primárias de dez populações de hPDL. A partir do ensaio de Vermelho de Alizarina (AR-S), essas populações serão caracterizadas como células que apresentam alto potencial para diferenciação osteo/cementogênica (HOP-hPDL) e baixo potencial (LOP-hPDL). Três populações HOP-hPDL e três LOP-hPDL serão selecionadas com base na quantificação da AR-S e do nível de transcritos e/ou proteína para os receptores da IL-6 (IL-6R e gp130), determinado pela técnica do RT-qPCR. Para o Estudo 1, essas células serão cultivadas nas seguintes condições, de acordo com os grupos experimentais: Grupo Controle ( C): células HOP e LOP-hPDL cultivadas em meio de cultura padrão (DMEM + 10% FBS + 1% antibiótico); Grupo OM (OM): células HOP e LOP-hPDL cultivadas em meio osteogênico, Grupo anti-IL-6 + OM (anti-IL-6): células HOP-hPDL cultivadas em meio osteogênico associado com o anticorpo anti-IL-6 para bloquear o IL-6R; Grupo rhIL-6 + OM (rhIL-6): células LOP-hPDL cultivadas em meio osteogênico associado com a proteína recombinante humana da IL-6. Para avaliar o papel da IL-6 no processo de diferenciação osteo/cementogênico serão conduzidos os seguintes ensaios: 1) formação de matriz mineralizada in vitro (ensaio de AR-S e von Kossa) após 21 dias em cultura, 2) atividade de fosfatase alcalina (ALP) após 3, 7 e 14 dias, 3) expressão dos genes osteogênicos e das vias de sinalização STAT3 e Wnt (RT-qPCR) e 4) expressão das proteínas das vias STAT3 e Wnt (Luminex). No Estudo 2, será desenvolvida uma plataforma carreadora à base de hidrogel alginato-quitosana funcionalizado com rhIL-6 para avaliar a sua propriedade osteo/cementogênica em modelos experimentais in vitro e in vivo. Na análise in vitro, as células LOP-hPDL serão tratadas com o hidrogel e submetidas as mesmas análises descritas para o estudo 1. Para análise in vivo, a periodontite experimental será induzida em 90 ratos machos com a instalação de ligadura de algodão em primeiro molar inferior. Após 14 dias, as ligaduras serão removidas e os defeitos de furca tratados de acordo com os grupos experimentais: a) Controle: sem tratamento periodontal, b) RACR: raspagem e alisamento corono-radicular e c) RACR + rhIL-6: raspagem e alisamento corono-radicular seguida da aplicação de 1mL do hidrogel funcionalizado com rhIL-6. Após 7, 15 e 30 dias, os animais serão eutanasiados e as amostras submetidas ao procedimento histológico de rotina para avaliação histométrica e para análise de microtomografia computadorizada.