Avaliação da regeneração óssea, em calota craniana de ratos, com a utilização de matrizes de nanofibras poliméricas semeadas com células-tronco provenientes de tecido pulpar de dentes decíduos hígidos, em estágio de rizólise

Abstract

As perdas ósseas representam um desafio à cirurgia reparadora, onde a utilização de diferentes fontes de enxertos ósseos com limitações físicas, químicas e biológicas é frequente. Atualmente, a bioengenharia alia os conhecimentos de diferentes áreas para o estudo de novas formas de produção de tecidos, inclusive para uso em cirurgias reparadoras. O objetivo deste estudo foi associar a nanotecnologia e as células-tronco, para estudar a neoformação óssea na região de defeitos ósseos criados em calota craniana de ratos. Dois estudos foram conduzidos. No primeiro, confeccionaram-se matrizes de nanofibras (scaffolds) a partir do ácido poli (lático-co-glicólico) (PLGA) pela técnica de electrospinning, as quais apresentaram propriedades morfológicas adequadas para seu emprego no estudo. Após, cinco amostras de Stem Cell from Deciduos Tooth (SCDT) de humanos, em processo de rizólise, foram obtidas e cultivadas até atingirem entre 5ª e 7ª passagem, momento no qual foram empregadas no estudo. As SCDT foram semeadas em placas de cultura (grupo controle) e nos scaffolds (grupo teste) para os ensaios de adesão, viabilidade e proliferação celular. Observou-se que a capacidade das SCDT em realizar adesão no grupo teste foi semelhante à sua capacidade de adesão no grupo controle, sem diferença estatística entre os grupos. Verificou-se que as células mantiveram-se viáveis durante todos os dias do experimento (21 dias) nos grupos teste e controle, não apresentando diferença estatística entre os grupos. Em ambos os grupos ocorreu o aumento gradativo da viabilidade celular a partir do inicio do experimento até o 14º dia de cultura, seguido pela sua diminuição quando analisada no 21º dia. O segundo trabalho objetivou avaliar a capacidade da associação scaffolds/SCDT em promover neoformação óssea em ratos. Para isso utilizou-se 15 ratos Wistar, nos quais foram confeccionados defeitos críticos de 8,0 mm de diâmetro nas calotas cranianas. Os animais foram divididos em três grupos experimentais com 5 animais cada: grupo 1 – implante no defeito ósseo de scaffolds; grupo 2 – implante no defeito ósseo de scaffolds semeados com SCDT; grupo 3 – implante no defeito ósseo de scaffolds semeados com SCDT que foram mantidas durante 13 dias em meio de diferenciação osteogênica prévio a sua implantação. Decorrido 60 dias pós operatório, foi realizada a análise 10 histométrica, a qual avaliou a quantidade de tecido ósseo formado no interior do defeito produzido Observou-se que a associação scaffold/SCDT mantida em meio osteogênico previamente à implantação apresentou uma maior neoformação óssea em relação aos demais grupos, sendo esta diferença estatisticamente significante. Em vista dos resultados obtidos, conclui-se que, obedecidos os parâmetros utilizados, os scaffolds de PLGA apresentam resultados favoráveis em relação à interação com as SCDT. Ainda, a utilização de meio de diferenciação osteogênico associado ao scafolld/SCDT, prévio a implantação, mostrou que essa associação possui a capacidade de promover neoformação óssea, sendo a sua utilização adequada para o uso na bioengenharia.

Bone loss is a challenge to reconstructive surgery, where the use of different sources of bone grafts with physical, chemical and biological limitations is common. Currently, bioengineering combines knowledge from different fields to study new forms of tissue production, including for use in reconstructive surgery. The aim of this study was to associate nanotechnology and stem cells in relation to the study of bone formation in the area of bone defects created in rat calvaria. Two studies were conducted. Firstly, nanofiber matrices (scaffolds) were made from acid poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) by the electrospinning technique, which showed morphological properties suitable for use in the study. Following this, five samples from Deciduous Tooth Stem Cells (SCDT) from human, in the process of rhizolysis, were obtained and grown until they reached between the 5th and 7th passage, at which point they were used in the study. The SCDT were seeded onto culture plates (control group) and scaffolds (test group) for adhesion assays, cell viability and proliferation. It was observed that the ability of SCDT to adhere in the test group was similar to their ability to adhere in the control group. There was no statistical difference between the groups. It was found that the cells remained viable for every day of the experiment (21 days) in the test and control groups. There was no statistical difference between the groups. In both groups there was a gradual increase in cell viability from the start of the experiment until the 14th day of culture, followed by their decrease when analyzed on day 21. The second study evaluated the ability of the association scaffolds / SCDT to promote new bone formation in rats. For this, 15 Wistar rats were used, in which were induced critical defects of 8.0 mm diameter in the skulls. The animals were divided into three groups of five: group 1 - bone defect of the implant scaffolds, group 2 - implant in the bone defect of scaffolds seeded with SCDT, group 3 - implant in the bone defect of scaffolds that were seeded with SCDT and kept for 13 days in osteogenic differentiation medium prior to implantation. After 60 days postoperatively, histometric analysis was performed, which assessed the amount of bone formed within the imposed defect. It was observed that the scaffold association/SCDT maintained in osteogenic medium prior to implantation showed greater bone formation than the other groups. This 12 difference was statistically significant. In the light of these results, it can be concluded that, in compliance with the parameters used, the PLGA scaffolds have favorable results in relation to the interaction with the SCDT. Furthermore the use of osteogenic differentiation associated with scafolld / SCDT, prior to implantation showed that this association has the ability to promote bone formation and its use is therefore appropriate for use in bioengineering.