Efeito de um modelo de hipóxia no acoplamento angiogênese-osteogênese: um olhar às microvesículas e potenciais aplicações biotecnológicas

Resumo

Com o aumento preocupante da expectativa de vida da população, processos regenerativos do tecido ósseo têm sido considerados com urgência por países emergentes. Atualmente tem-se mostrado que o crescimento de vasos sanguíneos no osso está acoplado a osteogênese, e pouco se tem explorado esse conjunto na elaboração de processos biotecnológicos. Outro ponto importante nesta conjuntura é a alta demanda de angiogênese em estado de hipóxia tecidual, o que, em tese aumentaria o acoplamento com a osteogênese. Assim, conhecer de maneira aprofundada o envolvimento da hipóxia coordenando este acoplamento representa um passo extremamente significante na busca por terapias mais eficazes, no sentido de restabelecer o paciente mais rapidamente, devolvendo-o a sociedade e ao mercado de trabalho, com diminuição de custos do sistema público de saúde durante seu período de convalescença. Nos últimos anos, com auxílio da FAPESP (JP-2014/22689-3), temos expandido nossa compreensão acerca dos mecanismos envolvidos com esse crosstalk entre célula do endotélio e células ósseas, onde importante destaque tem sido dado às microvesículas extracelulares, e aplicar essa experiência recente do grupo no acoplamento entre angiogênese e osteogênese em estado de hipóxia parecesse-nos fundamental para avanços biotecnológicos na área. Para tal modelo, propomos o tratamento de células endoteliais e musculares lisa com CoCl2, um modelo químico de hipóxia. Neste modelo, ainda, as células serão submetidas a um circuito tensional de shear-stress, mimetizando o fluxo sanguíneo. Com o objetivo de melhor compreender o papel de microvesículas no acoplamento da angiogênese e osteogênese em ambiente de hipóxia, pretendemos especificamente: 1. Avaliar a citotoxicidade do CoCl2 em células endoteliais, musculares e osteogênicas; 2. Submeter células endoteliais e de musculatura lisa ao modelo de shear-stress com diferencial de tensão (normo-, hiper- e hipotensão), na presença e/ou ausência de CoCl2; 3. Investigar mecanismos epigenéticos envolvidos com a ativação de genes angiogênicos e HIF1±; 4. Coletar o meio condicionado e verificar seu potencial osteogênico em células indiferenciadas; 5. Separar e caracterizar microvesículas liberadas por células endoteliais e de musculatura lisa, em condição de hipóxia ou não; 6. Concentrar essas MVs e desafiar células indiferenciadas a fim de validar (ou não) seu potencial osteogênico. Por fim, pretendemos que esta nova rotina possa aglutinar informações de impacto em artigos científicos e patentes, além da aquisição de conhecimento acerca de metodologias correlatas, ainda não praticadas no Dep. Química e Bioquímica, IBB-UNESP, através de qualificação de recursos humanos. O projeto proposto usará investimento estrutural adquirido pelo auxílio JP-FAPESP (2014/22689-3). (AU)