Influência da DMP1 nas propriedades nanomecânicas do tecido ósseo neoformado na região peri-implantar e em defeitos críticos de calvária sob condições osteoporóticas e caracterização do scaffold de Gelfoam® funcionalizado com a biomolécula

• Processo: 25/17366-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2026
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Odontologia
• Pesquisador responsável: Roberta Okamoto
• Beneficiário: Laura Vidoto Paludetto
• Supervisor: Anne George
• Instituição Sede: Faculdade de Odontologia (FOA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araçatuba. Araçatuba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Illinois at Chicago (UIC), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 24/19648-5 - Liberação local de DMP1 e seu impacto sobre o reparo ósseo de ratas osteoporóticas, BP.DR
• Assunto(s): Implantes dentários Tecidos suporte Implantodontia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biomechanical Phenomena | bone regeneration | dental implants | Dentin Matrix Protein 1 (DMP1) | osteoporosis | Tissue scaffolds | Implantodontia

Resumo

A osteoporose é uma doença metabólica sistêmica que reduz a densidade mineral óssea e compromete a qualidade estrutural do osso, podendo prejudicar a osseointegração de implantes e o reparo de defeitos ósseos críticos. A Dentin Matrix Protein 1 (DMP1) é uma fosfoproteína não colágena da matriz extracelular, altamente expressa por osteoblastos e osteócitos maduros, desempenhando um papel crucial na nucleação de cristais de hidroxiapatita, na organização da matriz de colágeno e na regulação da mineralização óssea. Modelos animais com deleção de DMP1 apresentam defeitos graves de mineralização e ossos mecanicamente frágeis, enquanto sua superexpressão está associada ao aumento da formação óssea e à melhora das propriedades biomecânicas. Entretanto, apesar de seu potencial, a DMP1 nunca foi aplicada em modelos in vivo de osteoporose, tornando-se um alvo promissor para estratégias regenerativas em microambientes ósseos comprometidos. O projeto de doutorado realizado no Brasil investiga o impacto de implantes e scaffolds funcionalizados com DMP1 no reparo ósseo peri-implantar e de defeitos críticos de calvária em ratas osteoporóticas por meio de análises histológicas, microtomográficas e moleculares; entretanto, não inclui uma avaliação direta das propriedades mecânicas do osso neoformado, um parâmetro crucial para determinar a funcionalidade clínica da regeneração induzida. Assim, esta proposta BEPE visa preencher essa lacuna a partir de duas perspectivas complementares. Na Fase I, será aplicada a técnica de nanoindentação para quantificar a dureza (H) e o módulo de elasticidade (Er) em escala micrométrica, permitindo a comparação da qualidade biomecânica do osso neoformado ao redor de implantes convencionais (TI) e implantes funcionalizados com DMP1 (TID), bem como em defeitos críticos de calvária preenchidos com coágulo sanguíneo (CC), Gelfoam® (CG) ou Gelfoam® funcionalizado com DMP1 (CGD), com o intuito de elucidar se a DMP1 é capaz de promover a formação de um tecido estruturalmente competente capaz de suportar cargas funcionais. Na Fase II, o scaffold de Gelfoam®, com ou sem funcionalização com DMP1, será caracterizado quanto à incorporação e liberação desta proteína (espectroscopia UV-Vis), citocompatibilidade (ensaio MTT) e potencial osteogênico (atividade da fosfatase alcalina e formação de nódulos mineralizados), correlacionando as propriedades físico-químicas do scaffold com as respostas celulares e fornecendo evidências mecanísticas para explicar os resultados in vivo. Todos os dados serão submetidos à análise estatística apropriada, com comparações entre grupos realizadas por testes paramétricos ou não paramétricos, dependendo da normalidade dos dados, e o nível de significância será estabelecido em p < 0,05. A abordagem integrada desta proposta proporciona uma avaliação detalhada da DMP1, permitindo caracterizar seus efeitos na regeneração óssea estruturalmente competente em modelos osteoporóticos, fortalecendo assim a base científica para futuras estratégias terapêuticas em tecidos comprometidos.