Estratégias de cultivo de células-tronco derivadas do tecido adiposo humano para promover a regeneração tecidual óssea in vivo

• Autor(a) principal: Ana Claudia Chagas de Paula
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A29FJ6
• topic: Bioquímica e Imunologia; Bioquímica e imunologia

Grandes defeitos no crânio não regeneram satisfatoriamente, representando um importante problema biomédico. As atuais estratégias para regenerar o tecido ósseo ainda apresentam algumas limitações, dessa forma, a engenharia de tecidos é uma ciência atrativa para contornar tais limitações. Atualmente as células-tronco derivadas do tecido adiposo humano (hASCs) estão em foco para aplicação na engenharia de tecidos. Previamente a sua aplicação clínica, as hASCs devem ser expandidas ex vivo para obter o número requerido de células para transplante. No entanto, a expansão ex vivo das células-tronco antes da aplicação clínica ainda representa um desafio. O soro fetal bovino (SFB) é amplamente empregado como um suplemento para meio de cultura e expõe os pacientes receptores a infecções e reações imunológicas após o transplante. Além disso, a expansão celular constitui um risco de transformação celular maligna. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar se há resistência para transformação maligna durante a expansão de hASCs em condição de cultura livre de componentes xenogênicos, usando o pool de soro alogênico humano (SH), assim como, avaliar a capacidade das hASCs, quando cultivadas em matrizes tridimensionais de polihidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato (PHB-HV), em se diferenciar em células da linhagem osteogênica e regenerar defeito de tamanho crítico em calvária de camundongos imunossuprimidos. As hASCs expandidas em meio suplementado com SH não apresentaram diferenças notáveis na morfologia, viabilidade, capacidade de diferenciação e imunofenótipo. A principal diferença observada foi um efeito proliferativo significativamente maior nas hASCs cultivadas em SH comparado ao SFB. Não existiu diferença significativa na expressão de c-FOS, mas a expressão da proteína c-MYC estava elevada nas culturas com SH comparado as culturas com SFB. No entanto, nenhuma diferença foi observada nos níveis de mRNA de MYC, CDKN2A, ERBB2 e TERT. Além disso, as hASCs apresentaram cariótipo normal, sofreram senescência e não formaram tumores in vivo, eliminando a possibilidade de imortalização espontânea das hASCs na presença de SH. As matrizes de PHB-HV, desenvolvidas pela técnica de liofilização, apresentaram estrutura de poros e performance mecânica adequada, que permitiu a colonização celular. As matrizes não foram tóxicas para as células, como mostrado pelo ensaio de MTT. E a diferenciação osteogênica das hASCs cultivadas na matriz foi confirmada pela redução da proliferação, atividade de fosfatase alcalina, expressão gênica de ALPL, COL1A1, RUNX2 e BGLAP, e expressão de marcadores ósseo, como colágeno tipo I, osteopontina e osteocalcina. Além disso, a matriz de PHB-HV demonstrou alto grau de biocompatibilidade in vivo. Na última etapa desta tese, embora as análises histológicas mostrassem uma boa progressão da injúria óssea com neoangiogênese, as matrizes tridimensionais de PHB-HV, colonizadas ou não por hASCs implantadas não foram capazes de regenerar o defeito de tamanho crítico em calvária após 12 semanas de implantação. No geral, os resultados obtidos sugerem que o SH é uma abordagem adequada e segura para cultivar hASCs e diferenciá-las em células da linhagem osteogênica destinadas para aplicações clínicas. E a matriz tridimensional de PHB-HV parece ser adequada para o crescimento e diferenciação das hASCs útil para engenharia de tecido ósseo, porém mais estudos são necessários.