Avaliação de fitas de magnésio, com ou sem revestimento de fosfato de cálcio, e sua influência na viabilidade, proliferação e ativação de osteoblastos murinos, além da biocompatibilidade em dorso de ratos wistar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Veras, Mariana de Oliveira Viana
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59027
Resumo: Biomaterials for bone grafting are used as scaffolds to promote the osteogenesis process in cases where physiological mechanisms are not sufficient to repair tissue damage. Several academic studies carried out in order to seek techniques and adequate bone substitutes. Therefore, the objective of this study was evaluate the effect of magnesium (Mg1) and Mg tapes coated with calcium phosphate (Mg2), developed and characterized by our research group, on the viability and activation of murine osteoblasts in vitro, as well as their biocompatibility through its application on the back of Wistar rats. Cell viability and proliferation were assessed using the MTT and MTS assay, respectively, after 24 and 48 hours of osteoblast incubation with magnesium tapes. Quantification of bone alkaline phosphatase (FAO) levels in the culture medium after 24 hours, 7 and 15 days of incubation was one of the parameters used to investigate osteoblast activity, in addition to the mineralization assay by Von Kossa staining, after 21 cell culture days. Cell morphology and death were also investigated by fluorescence optical microscopy and immunostaining for caspase 3 and 9, respectively. For the investigation of the mechanisms involved in cell activation, the protein expressions of BMP-2, OPG and RANK-L were investigated by immunostaining. In in vivo studies, for the evaluation of biocompatibility, the inflammatory response induced by the implantation of the tapes on the back of Wistar rats was investigated at different observation times, considering the infiltration of inflammatory cells around the site occupied by the biomaterial, and area and number of the vessels blood. The results showed that after 24 and 48 hours of incubation, a significant increase in the number of viable cells was observed in the Mg1 and Mg2 groups. The MgF group presented more intense mineralization compared to the Control and Mg groups, in addition to a significant increase in FAO activity. Cells cultured on both types of magnesium tape generate greater expression of BMP-2 and OPG, compared to cells cultured without the presence of biomaterial. There was no difference in the expression of RANK-L between the three groups. As Mg2 tapes, biocompatibles are differentiated. The results obtained a positive effect of Mg1 and Mg2 tapes on the proliferation, viability and participation of osteoblasts, with BMP-2 and OPG. The association of in vitro data and biocompatibility found in the in vivo study, strongly strongly with the use of biomaterial in the regeneration of bone defects, especially basic defects.
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Cell viability and proliferation were assessed using the MTT and MTS assay, respectively, after 24 and 48 hours of osteoblast incubation with magnesium tapes. Quantification of bone alkaline phosphatase (FAO) levels in the culture medium after 24 hours, 7 and 15 days of incubation was one of the parameters used to investigate osteoblast activity, in addition to the mineralization assay by Von Kossa staining, after 21 cell culture days. Cell morphology and death were also investigated by fluorescence optical microscopy and immunostaining for caspase 3 and 9, respectively. For the investigation of the mechanisms involved in cell activation, the protein expressions of BMP-2, OPG and RANK-L were investigated by immunostaining. In in vivo studies, for the evaluation of biocompatibility, the inflammatory response induced by the implantation of the tapes on the back of Wistar rats was investigated at different observation times, considering the infiltration of inflammatory cells around the site occupied by the biomaterial, and area and number of the vessels blood. The results showed that after 24 and 48 hours of incubation, a significant increase in the number of viable cells was observed in the Mg1 and Mg2 groups. The MgF group presented more intense mineralization compared to the Control and Mg groups, in addition to a significant increase in FAO activity. Cells cultured on both types of magnesium tape generate greater expression of BMP-2 and OPG, compared to cells cultured without the presence of biomaterial. There was no difference in the expression of RANK-L between the three groups. As Mg2 tapes, biocompatibles are differentiated. The results obtained a positive effect of Mg1 and Mg2 tapes on the proliferation, viability and participation of osteoblasts, with BMP-2 and OPG. The association of in vitro data and biocompatibility found in the in vivo study, strongly strongly with the use of biomaterial in the regeneration of bone defects, especially basic defects.Os biomateriais para enxertia óssea são utilizados como arcabouços para favorecer o processo de osteogênese nos casos em que os mecanismos fisiológicos não são suficientes para reparar o dano tecidual. Diversos estudos vêm sendo realizados com o intuito de buscar técnicas e substitutos ósseos adequados. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de fitas de magnésio (Mg1) e Mg revestidas com fosfato de cálcio (Mg2), desenvolvidas e caracterizadas por nosso grupo de pesquisa, na viabilidade e ativação de osteoblastos murinos in vitro, assim como a sua biocompatibilidade, através da implantação em tecido subcutâneo de ratos Wistar. A viabilidade e proliferação celular foram avaliadas através do ensaio MTT e MTS respectivamente, após 24 e 48 horas de incubação dos osteoblastos com as fitas de magnésio. A quantificação dos níveis de fosfatase alcalina óssea (FAO) no meio de cultura após 24 horas, 7 e 15 dias de incubação foi um dos parâmetros utilizados para investigar a atividade dos osteoblastos, além do ensaio de mineralização pela coloração de Von Kossa, após 21 dias de cultivo celular. A morfologia e morte celular também foram investigadas por microscopia óptica de fluorescência e imunomarcação para caspase 3 e 9, respectivamente. Para a investigação dos mecanismos envolvidos na ativação celular, as expressões proteicas de BMP-2, OPG e RANK-L foram investigadas por imunomarcação. Nos estudos in vivo, para a avaliação da biocompatibilidade, investigou-se a resposta inflamatória induzida pela implantação das fitas no dorso de ratos Wistar em diferentes tempos de observação, considerando o infiltrado de células inflamatórias ao redor do local ocupado pelo biomaterial e número e área dos vasos sanguíneos. Os resultados mostraram que após 24 e 48h horas de incubação, observou-se, nos grupos Mg1 e Mg2, aumento significativo do número de células viáveis. Não foram observadas, no entanto, diferenças significativas na proliferação celular entre os grupos. O grupo Mg2 apresentou mineralização mais intensa comparado aos grupos Controle e Mg, além de aumento significativo da atividade da FAO. As células cultivadas em ambos os tipos de tira de magnésio apresentaram maior expressão de BMP-2 e OPG, em comparação com as células cultivadas sem a presença de biomaterial. Não houve diferença na expressão de RANK-L entre os três grupos. As tiras Mg2 mostraram-se biocompatíveis. Os resultados sugerem um efeito positivo das fitas Mg1 e Mg2 na proliferação, viabilidade e ativação de osteoblastos, com participação de BMP-2 e OPG. A associação dos dados in vitro e da biocompatibilidade constatada no estudo in vivo, sugere fortemente o uso desse biomaterial na regeneração de defeitos ósseos, especialmente defeitos críticos.Leitão, Renata Ferreira de CarvalhoMartins, Conceição da SilvaVeras, Mariana de Oliveira Viana2021-06-16T14:58:10Z2021-06-16T14:58:10Z2021-05-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfVERAS, M. O. V. Avaliação de fitas de magnésio, com ou sem revestimento de fosfato de cálcio, e sua influência na viabilidade, proliferação e ativação de osteoblastos murinos, além da biocompatibilidade em dorso de ratos wistar. 2021 70 f. 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