Terapia celular com células tronco derivadas de músculo esquelético murino encapsuladas por microgéis de alginato para tratamento de lesão muscular

• Autor(a) principal: Ivanov, Giovana Zanetti [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• Texto Completo: https://repositorio.unifesp.br/11600/69358
• topic: Terapia celular; Biomateriais; Alginato; MDSC; Célula-tronco

Introdução: O processo de regeneração de um músculo lesionado é um desafio significativo na área médica, especialmente quando há uma perda muscular extensa que ultrapassa a capacidade regenerativa do tecido. O hidrogel de alginato, um biomaterial amplamente utilizado na entrega de células, pode ajudar a superar o problema da viabilidade das células no tecido-alvo. Isso abre novas perspectivas para seu uso na terapia de lesões musculares. Objetivo: Caracterizar diferentes formulações de hidrogel de alginato e encapsular MDSC como estratégia terapêutica de lesão muscular por laceração de músculo esquelético murino. Metodologia: As MDSC foram caracterizadas por RTq-PCR. Sua capacidade de diferenciação em fibras musculares e brotos de vasos foi verificada por meio de cultivo em meios de diferenciação específicos. Os alginatos de alto (H) e baixo (L) peso molecular (MW) foram oxidados e modificados com o peptídeo RGD, e o cross-link foi realizado com CaSO4. As propriedades reológicas dos alginatos foram avaliadas, e as células foram encapsuladas em microgéis de alginato e cultivadas em diferentes meios de cultura. A viabilidade celular foi através do ensaio de com calceína e 7AAD. O DNA nos hidrogéis de alginato foi quantificado ao longo do tempo por picogreen. A terapia celular foi realizada em um modelo murino de lesão muscular, e os ensaios funcionais foram realizados com o Rota-Rod. Após 30 dias, os animais foram eutanasiados e a histologia foi realizada com coloração de Hematoxilina-eosina e picro-sírius. Resultados: As MDSC foram capazes de se diferenciar em fibras e brotos de vasos. Diversas formulações de alginato foram avaliadas e as formulações 50L50H, 0% oxidada e 25L75H 1% oxidada foram escolhidas para o encapsulamento das células por possuírem um perfil intermediário de storage e loss modulus. As células apresentaram uma viabilidade de cerca de 60% nessas formulações. Uma outra formulação (100L, 1% oxidada, com ou sem peptídeo RGD) foi utilizada para o encapsulamento das MDSC. Os dados demonstraram um aumento do peso úmido dos géis ao longo do tempo (p<0,05). Em seguida, foi realizado a quantificação de DNA dos géis de alginato no decorrer dos dias, sendo possível observar um aumento da concentração de DNA nos grupos modificados com o peptídeo (p<0,05). A terapia celular in vivo mostrou um ganho de massa muscular nos animais tratados com alginato e células. Não foi possível observar melhora do desempenho em Rota-rod, mas qualitativamente foi possível evidenciar uma menor desorganização tecidual e fibrose. Conclusão: Foi possível estabelecer e verificar a expressão gênica das MDSC em diferentes tipos de meio, além de demonstrar sua capacidade de diferenciação em fibras musculares e brotos de vasos. Foi realizada a caracterização reológica e física de 4 diferentes formulações de alginato. Também foi feito o encapsulamento de culturas 2D das MDSC no hidrogel de alginato e foi possível verificar que a sobrevida das células é dependente da formulação do gel e do meio de cultura utilizado. A terapia in vivo mostrou um aumento da massa muscular dos animais tratados com o hidrogel e as células MDSC.