Efeito da terapia de fotobiomodulação na diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais derivadas da medula óssea de ratos diabéticos

• Autor(a) principal: Bueno, Natália Pieretti
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/23/23149/tde-27082021-153952/
• topic: Bone; Celula-tronco mesenquimal; Diabetes; Diabetes melittus; Osso; Osteoblast; Osteoblasto; Photobiomodulation therapy; Stem cell; Terapia de fotobiomodulação

Estratégias de engenharia de tecido e de terapia celular têm sido empregadas no tratamento de defeitos ósseos com resultados promissores. Contudo, a reconstrução de defeitos ósseos em indivíduos portadores de Diabetes Mellitus (DM) continua um desafio. O DM é uma doença metabólica crônica caracterizada por hiperglicemia que, em última análise, aumenta o estresse oxidativo celular e resulta na diminuição da diferenciação e/ou atividade de células-tronco mesenquimais (CTMs), sugerindo que CTMs autólogas podem não ser uma alternativa de tratamento para esses pacientes. Assim, estrate?gias para recuperar seu potencial osteoge?nico poderiam otimizar os resultados da terapia celular. A fotobiomodulac?a?o (FBM) e? um tratamento na?o invasivo que diminui o estresse oxidativo, sendo relacionado a? diminuic?a?o do estado hiperglice?mico e acelerac?a?o do processo de reparo o?sseo. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da FBM no potencial osteoge?nico de CTMs derivadas da medula óssea de animais diabéticos. O DM foi induzido em ratos Wistar machos pela injeção intraperitoneal de estreptozocina (60 mg/Kg). Como Controle foram utilizados animais saudáveis submetidos à injeção de solução tampão. Após 30 dias, os fêmures foram removidos para caracterização microtomográfica, morfométrica e para obtenção de células. As células foram cultivadas em meio osteogênico para diferenciação em osteoblastos derivados de animais saudáveis (OB) e diabéticos (OB-DM) e as OB-DM foram irradiadas a cada 72 horas (660 nm; 0,14 J; 20 mW; 0,714 W/cm2 ; 5 J/cm2 ) (OBDM-FBM). A morfologia celular foi avaliada em 24 e 72 horas e a viabilidade celular aos 4, 7 e 10 dias (MTT). O potencial osteogênico foi avaliado pela atividade de fosfatase alcalina (ALP) aos 7 e 14 dias; expressão proteica dos marcadores ósseos ALP, fator de transcrição relacionado ao Runt-2 (RUNX2) e osteopontina (OPN) aos 7 dias; expressão de genes marcadores ósseos Alp, sialoproteína óssea (Bsp), Runx2 e Opn aos 10 dias; e produção de matriz extracelular mineralizada aos 17 dias. Os dados foram comparados por teste t e ANOVA com um ou dois fatores seguido do Student-Newman Keus, quando indicado. O nível de significância adotado foi de 5%. O DM resultou em alteração na arquitetura óssea e diminuição dos parâmetros morfométricos avaliados. OB-DM são menores e menos espraiadas quando comparadas às células saudáveis, enquanto OB-DM-FBM apresentam morfologia similar aos OBs. A viabilidade celular variou de acordo com o tempo e grupo experimental, com aumento da viabilidade em OB-DM-FBM aos 10 dias. OB-DM apresentaram menor atividade de ALP, menor expressão proteica de ALP e OPN, menor expressão dos genes Alp, Runx2, Bsp, Opn e menor produção de matriz extracelular mineralizada. Por outro lado, a terapia de FBM aplicada nas células diabéticas resultou em aumento da atividade de ALP, quantidade de OPN, expressão dos genes Alp, Bsp e Opn e na produção de matriz extracelular, quando comparadas às OB-DM. Nossos resultados confirmaram que o DM diminui a diferenciação osteoblástica de CTMs diabéticas e que a FBM recupera esse potencial osteogênico, contribuindo para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento de defeitos ósseos em pacientes diabéticos.