Efeitos das interações entre células-tronco mesenquimais de ratos saudáveis e com osteoporose, diabetes mellitus ou hipertensão arterial na diferenciação osteoblástica e na regeneração de defeitos ósseos

Autor(es)

Alann Thaffarell Portilho de Souza

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Odontologia de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2022-09-30

Membros da banca

Adalberto Luiz Rosa; Pedro de Sousa Gomes; Ana Clara Fagundes Pedroni; João de Jesus Viana Pinheiro

• Orientador: Adalberto Luiz Rosa; Márcio Mateus Beloti

Resumo

O tecido ósseo ao ser lesionado apresenta grande capacidade de regeneração, que pode ser comprometida por algumas doenças sistêmicas como a osteoporose, diabetes mellitus (DM) e hipertensão arterial (HA). Uma alternativa promissora para tratar os danos causados ao reparo do tecido ósseo pela presença dessas doenças consiste no uso da terapia celular com células-tronco mesenquimais (MSC, do Inglês mesenchymal stem cells). No entanto, diversos aspectos necessitam ser investigados para avaliar a eficácia dessa terapia para a regeneração de defeitos ósseos nessas doenças. Nesse contexto, os objetivos desse estudo foram: 1) avaliar in vitro o efeito da osteoporose, DM ou HA sobre o tecido ósseo e diferenciação osteoblástica de MSC; 2) avaliar a influência de MSC de ratos saudáveis (SD-MSC) sobre a diferenciação osteoblástica de MSC de ratos com osteoporose (ORX-MSC), DM (DM-MSC) em meio normoglicêmico ou hiperglicêmico, ou HA (HA-MSC), e 3) avaliar in vivo o efeito de injeção local de SD-MSC para regenerar defeitos ósseos em calvária de ratos com osteoporose, DM ou HA. Para isso, as MSC foram isoladas a partir da medula óssea e avaliadas a proliferação celular, expressão gênica dos marcadores osteoblásticos fator de transcrição relacionado ao runt 2 (Runx2), osterix (Osx), fosfatase alcalina (Alp), sialoproteína óssea (Bsp), osteocalcina (Oc), osteopontina (Opn) e β-catenina (Ctnnb1), expressão gênica de marcadores das vias de sinalização das proteínas ósseas morfogenéticas (BMP, do Inglês bone morphogenetic proteins), Wingless/Integrated (WNT) e integrinas (ITG, do Inglês integrins), expressão proteica de ALP e OPN, atividade de ALP e formação de matriz extracelular mineralizada. Em seguida, foram criados defeitos nas calvárias dos ratos com osteoporose, DM ou HA, e após 2 semanas foram injetadas SD-MSC ou veículo (PBS-Controle). A permanência das células nos defeitos ósseos foi avaliada por bioluminescência utilizando células expressando luciferase. Decorridas 4 semanas da injeção, a formação de tecido ósseo foi avaliada por microtomografia computadorizada, análise histológica e expressão gênica de marcadores osteoblásticos. Os dados foram submetidos ao teste t ou análise de variância, e o nível de significância adotado foi de 5% (p≤0,05). As doenças prejudicaram o tecido ósseo e diferenciação osteoblástica de MSC. As SD-MSC promoveram recuperação parcial da diferenciação osteoblástica de ORX-MSC, DM-MSC e HA-MSC enquanto as ORX-MSC não prejudicaram a diferenciação de SD-MSC, as DM-MSC prejudicam pouco e as HA-MSC prejudicam ainda mais essa diferenciação. Nessas interações houve modulação de genes das vias de sinalização das BMP, WNT e ITG em diferentes graus. As SD-MSC permanecerem nos defeitos de todas as doenças e a terapia celular resultou em maior formação óssea comparada à injeção de PBS nos defeitos de animais com osteoporose e HA, mas não com DM. Os resultados desse estudo são relevantes para o desenvolvimento de terapia celular com vistas à regeneração do tecido ósseo em condições adversas como a osteoporose, DM ou HA. (AU)

• Processo FAPESP: 18/13290-0 - Terapia celular: avaliação do efeito de células-tronco mesenquimais para regenerar tecido ósseo de ratos com Osteoporose, Diabetes Mellitus ou Hipertensão Arterial
• Beneficiário: Alann Thaffarell Portilho de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado