Avaliação in vitro do comportamento de células-tronco mesenquimais em scaffolds contendo diferentes concentrações de alginato e cloreto de cálcio como estratégia em medicina regenerativa

• Autor(a) principal: Albrecht, Carolina Landau
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/218386
• topic: Células-tronco mesenquimais; Materiais biocompatíveis; Alginato; Cloreto de cálcio; Tecidos suporte; Medicina regenerativa; Engenharia tecidual; Tissue engineering; Calcium; Mesenchymal stem cells; Alginate; Regenerative medicine

O alginato é um biomaterial amplamente utilizado nas áreas de odontologia, farmácia e indústria de alimentos, e vem sendo estudado também devido às suas potenciais aplicações em medicina regenerativa. Trata-se de um polímero natural obtido de diversas espécies de algas. Sob condições ideais de pH, com a adição de um íon bivalente, como o cálcio, é capaz de formar um hidrogel (processo chamado de crosslinking) que possui propriedades semelhantes à matriz extracelular, sendo um candidato à engenharia de tecidos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar quais as concentrações ideais de cálcio, alginato e células-tronco mesenquimais (CTM) para a produção de scaffolds como estratégia em medicina regenerativa. Primeiramente as células foram tratadas unicamente com cálcio para analisar-se o efeito tóxico do íon em excesso. Posteriormente, as células, em uma densidade de 400.000/poço, foram misturadas ao alginato 1% (m/v) e tratadas com diferentes concentrações de cloreto de cálcio (0; 25; 50; 75; e 100mM) para o crosslinking. Como controle, as células foram cultivadas normalmente em placa de cultura. Em um experimento subsequente, 400.000 células/poço foram misturadas a alginato 0,5% e 1%, com a adição de 50mM de cloreto de cálcio. Por fim, as CTM, em concentrações de 100.000, 200.000 e 400.000 por poço foram adicionadas ao alginato 1% e tratadas com 50 mM de cloreto de cálcio. Os experimentos foram realizados com CTMs extraídas de dentes esfoliados decíduos humanos e a viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio de MTT e visualizada por microscopia de fluorescência após coloração com diacetato de fluoresceína e iodeto de propídio. Como medida de citotoxicidade, a enzima lactato desidrogenase (LDH) foi dosada e o cálcio foi quantificado. Resultados mostraram que após poucas horas, mesmo pequenas quantidades de cálcio já foram tóxicas para as células na ausência do alginato. Ainda, foi demonstrado que, após uma semana, não foi observada diferença estatística significativa entre os scaffolds de 1% alginato, reticulado com 50mM de cálcio, com 100.000 células e os poços controle. No entanto, em concentrações maiores (principalmente de 400.000/poço), foi observado que a viabilidade celular foi superior nos scaffolds. Ainda, as concentrações de cálcio livre se mantiveram constantes, e as dosagens de LDH corroboraram com os dados acima. Após sete dias, as absorvâncias médias de 400.000 células nos scaffolds de 1% de alginato com 25 e 50mM foram superiores ao controle; porém, experimentos 7 demonstraram que 25mM do íon não foram capazes de reticular completamente o alginato, gerando géis muito fluidos. Da mesma forma, os hidrogéis de alginato 1% tiveram melhor desempenho em relação ao controle, uma vez que os de 0,5% geraram scaffolds muito maleáveis, levando à perda de células durante sua manipulação. Esses resultados sugerem que o alginato fornece um microambiente tridimensional que parece favorecer a sobrevivência celular, enquanto que a mesma quantidade de células cultivadas na placa não possui as mesmas condições. Ainda, alginato 1% e 50mM de cloreto de cálcio demonstraram os melhores resultados ao mimetizar, tanto quanto possível, as características de uma matriz extracelular natural.