Avaliação biológica de compósitos de polímeros biodegradáveis em uma matriz de biocerâmica com adição de tetraciclina

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andre Luiz Pataro
Data de Publicação: 2005
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/ZMRO-7GYKE7
Resumo: Calcium phosphate bioceramics have been demonstrated a good alternative for bone replacing, due its intrinsic bioativity, despite some manipulation difficulties. A significant amount of scaffolds for tissue engineering are made from biodegradable polymers such as PLGA and PLA, known by its plasticity and degrability. Thus, this two kinds of biomaterias could have its proprieties optimized by forming composites. Additionaly, tetracycline (TCN) is well known for its large spectrum antibiotic, anti-inflamatory and other non-antimicrobial activities. The objective of the present work was to evaluate the biological response of composites of biodegradable polymers (PLA, PLGA) dispersed in a bioceramic matrix (Osteosynt® - BC) with tetracycline addition. It were performed direct contact test (ASTM F-813), eluation test (USP XXIII) and biocompatility test by macroscopic and microscopic analyses on outbread swiss mice 1, 7, 13, 21, 28 and 56 days after subcutaneus implantation. It was verified low citotoxicity in vitro of the composites PLA:BC and PLGA:BC when compared to the controls. It was observed a low to moderate inflammatory response for most of the groups. The tissue showed normal pattern after 21 days for all the groups. It could be noted angiogesesis and celular adsortion. TCN addition favorably interfered in the in vitro biological response. Macroscopic observations showed that the composites with PLGA degradated much faster than those with PLA, as same as the controls PLGA and PLA. In conclusion, the composites were biocompatible, promising possible application for bone tissue engineering.
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The objective of the present work was to evaluate the biological response of composites of biodegradable polymers (PLA, PLGA) dispersed in a bioceramic matrix (Osteosynt® - BC) with tetracycline addition. It were performed direct contact test (ASTM F-813), eluation test (USP XXIII) and biocompatility test by macroscopic and microscopic analyses on outbread swiss mice 1, 7, 13, 21, 28 and 56 days after subcutaneus implantation. It was verified low citotoxicity in vitro of the composites PLA:BC and PLGA:BC when compared to the controls. It was observed a low to moderate inflammatory response for most of the groups. The tissue showed normal pattern after 21 days for all the groups. It could be noted angiogesesis and celular adsortion. TCN addition favorably interfered in the in vitro biological response. Macroscopic observations showed that the composites with PLGA degradated much faster than those with PLA, as same as the controls PLGA and PLA. In conclusion, the composites were biocompatible, promising possible application for bone tissue engineering.Biocerâmicas de fosfato de cálcio (BC) e polímeros biodegradáveis, compósitos, reconstrução óssea, tetraciclina biocerâmica têm se mostrado materiais interessantes para a engenharia de tecidos óssea. As biocerâmicas de fosfato de cálcio apresentam características físico-químicas e arquitetônicas importantes que possibilitam respostas biológicas como osteocondutividade e osteoindutividade intrínseca. Por outro lado, os polímeros biodegradáveis têm sido utilizados como andaimes na engenharia de tecidos, principalmente pela cinética previsível de biodegradação e plasticidade. No entanto, a formação de compósitos parece otimizar a resposta biológica reparadora. Todavia, a tetraciclina apresenta propriedades farmacológicas e biológicas favoráveis para a reconstrução óssea, como antibiótico de amplo espectro, atividade anticolagenásica, inibição de reabsorção de osso, ação antiinflamatória e uma habilidade para promover a adsorção de fibroblastos e tecido conectivo em superfícies radiculares. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a influência da associação de polímeros biodegradáveis em uma matriz biocerâmica, adicionando-se ou não tetraciclina, mediante: (1) graus de citotoxicidade in vitro; (2) padrões de resposta inflamatória in vivo; (3) características da superfície dos biomateriais; e (4) padrões de degradação. Os compósitos foram preparados utilizando-se os polímeros biodegradáveis D,L Poli (Ácido Lático-Glicólico) (PLGA) 50:50 ou D,L Poli (Ácido Lático) (PLA) (Birminghan Polymers, Inc.) dispersos em uma matriz da biocerâmica Osteosynt® de granulometria 80x60 Mesh (Einco Biomaterial Ltda.), na proporção 1:3 p/p respectivamente, adicionando-se ou não cloridrato de tetraciclina (Merck) 0,01% p/p para os testes in vitro e 0,1% p/p para os testes in vivo. Os materiais foram conformados em pastilhas de aproximadamente 7mm de diâmetro sob pressão constante de 250 kg/m2 por 5 minutos e esterilizados por óxido de etileno. Estabeleceram-se os grupos teste: PLGA:BC, PLGA:BC + TCN, PLA:BC, PLA:BC + TCN e controle: BC, PLA, PLGA, tecido de animal apenas incisionado e tecido de animal hígido. Realizaram-se: (1) testes de citotoxicidade in vitro pelo contato direto dos mesmos com células de camundongo (fibroblastos tumorigênicos L-929) (ASTM F-813; ISO 10993-5) e testes de eluição a partir de extratos dos materiais (USP XXIII; ISO 10.993-5) assim como (2) resposta biológica in vivo através de análises macro e microscópicas (MO e MEV) após 1, 7, 13, 21, 28 e 56 dias de implantação dos materiais nos camundongos machos Swiss (aprovado pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal da UFMG, parecer 014/04) (ISO 10993-6; MHW 1995). Os resultados mostram baixa citotoxicidade in vitro dos compósitos quando comparados aos controles, sendo que o compósito PLA:BC apresentou um índice resposta melhor que o PLA e a BC isoladamente. O compósito PLGA:BC apresentou baixa citotoxicidade, semelhantemente ao PLGA e à BC. In vivo, a maioria dos compósitos e dos controles apresentou um infiltrado inflamatório de leve a moderado com predomínio de PMNs do 1o ao 7o , a partir do qual se observou a presença de um infiltrado inflamatório mononuclear. A resposta tecidual ao compósito PLGA:BC exibiu um acúmulo moderado de células inflamatórias mononucleares por mais tempo. Em todos os grupos, ao 21o dia, o padrão de organização tecidual demonstrou-se próximo da normalidade. A adição de tetraciclina influenciou favoravelmente a resposta biológica dos materiais, apresentando menor grau de inflamação. A adsorção de células a partir do 1o dia de implantação, assim como angiogênese, foram verificadas microscopicamente por MEV e MO, sendo que a angiogênese foi observada também macroscopicamente. As superfícies dos materiais implantados apresentaram uma microestrutura semicristalina, com os grânulos de BC recobertos por uma fase contínua e plástica de polímero em íntimo contato com os mesmos. As pastilhas sofreram erosão, principalmente as formadas por PLGA, diminuindo a porção superficial de polímero com aumento da exposição das partículas de biocerâmica, as quais apresentaram-se com formato mais arredondado. A porosidade dos compósitos foi aumentando em relação ao tempo. Os materiais testados apresentaram biocompatibilidade aceitável, demonstrando baixos graus de citotoxicidade para os testes in vitro e uma resposta inflamatória aguda inicial in vivo, a qual diminuiu progressivamente. Os resultados in vivo corroboram os in vitro, de forma que possibilitam a continuação da avaliação da biocompatibilidade, como em sítios ortotrópicos de outros modelos animais e humanos. As propriedades de modelagem do compósito sugerem o seu possível uso como material para reposição óssea, embora maiores testes sejam necessários para a comprovação desses usos.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGMaria Esperanza Cortes SeguraRuben Dario Sinisterra MillanAna Maria Caetano de FariaCynthia Peres DemichelliAndre Luiz Pataro2019-08-14T20:44:12Z2019-08-14T20:44:12Z2005-02-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1843/ZMRO-7GYKE7info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMG2019-11-14T18:15:50Zoai:repositorio.ufmg.br:1843/ZMRO-7GYKE7Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2019-11-14T18:15:50Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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