DIFERENCIAÇÃO OSTEOGÊNICA DE CÉLULAS-TRONCO MESENQUIMAIS DERIVAS DE POLPA DE DENTE CULTIVADAS SOBRE OS POLÍMEROS ACRILONITRILA BUTADIENO-ESTIRENO (ABS) E POLI (ÁCIDO LÁTICO) (PLA)

HOCHULI, Agner Henrique Dorigo1; BARCHIKI, Fabiane 3; SENEGAGLIA, Alexandra Cristina 3; LEITE, Lidiane Maria Boldrini 3; MOURA, Sérgio Adriane Bezerra de 3; BROFMAN, Paulo Roberto Slud2;

Resumo

Introdução:Há uma grande demanda no desenvolvimento de novas metodologias na bioengenharia que possibilitem alavancar a medicina personalizada, de modo a auxiliar ou substituir tecidos lesionados. A utilização de polímeros termoplásticos biocompatíveis prototipados por impressoras 3D, possibilitarão este tratamento personalizado a necessidade dos pacientes. Tendo grande importância a busca pela redução de custos de fabricação e descoberta de novos materiais compatíveis biologicamente que possam ser aplicados as mais variadas funções. Um biomaterial amplamente utilizado na área médica é o poli (ácido lático) (PLA) de grau médico, entretanto seu custo elevado estimula a busca por outros materiais com função semelhante e mais econômicos. O polímero Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) possui propriedades físico-química e mecânicas que sugerem sua biocompatibilidade, estudos iniciais demonstram bons resultados a baixo custo. Ambos polímeros podem ser utilizados em impressoras 3D. Dentre as células habilitadas para as análises de biocompatibilidade temos as células-tronco mesenquimais derivadas de polpa de dente (CTMPD), que são de fácil obtenção, alta taxa de proliferação e possuem potencial de diferenciação celular. A ortopedia tem muito a ganhar caso se confirme que uma versão comercial de PLA e de ABS são biocompatíveis, proporcionado redução de custos. Entregar uma prótese confeccionada sob medida a necessidade do paciente e recoberta por células as quais são diferenciadas na linhagem osteogênica pode vir a acelerar o processo de integração ao tecido hospedeiro.

Objetivo:Analisar o potencial de diferenciação osteogênica das CTMPD quando cultivadas sobre os polímeros ABS e PLA.

Metodologia:Estudo aprovado pelo Comitê de Ética da PUCPR nº1.838.022. Os polímeros foram prototipados em discos com 6 cm de diâmetro por 2 mm de espessura, lavados e esterilizados. As CTMPD foram isoladas por digestão enzimática com colagenase. Na terceira passagem as células foram plaqueadas (100.000) sobre o ABS, PLA ou placa de cultura, a indução a diferenciação osteogênica foi pelo uso de meio de cultura comercial por 21 dias. Nas amostras controle foi utilizado meio IMDM, antibiótico e soro fetal bovino. Para comprovação da diferenciação foi realizada a coloração com alizarina vermelha S que evidencia matriz de cálcio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e caracterização do perfil imunofenotípico (osteocalcina e CD105). Também foi verificada a viabilidade celular (7AAD e Anexina V).

Resultados:Foram isoladas amostras de dois doadores. A coloração evidenciou a deposição de cálcio em todas amostras estimuladas a diferenciação e ausência de coloração nas amostras não estimulados. A caracterização imunofenotípica indicou o aumento da expressão de osteocalcina e redução da expressão de CD105 após a diferenciação osteogênica. A MEV demonstrou a proliferação celular e nódulos de cálcio que foram mais evidentes sobre os polímeros ABS e PLA.

Conclusões:Este estudo confirmou que ambos polímeros ABS e PLA não afetam o potencial de diferenciação celular das CTMPD e ambos polímeros não são osteoindutores. O uso futuro de próteses personalizadas e de baixo custo, recobertas por CTMPD diferenciadas em osteoblastos poderá auxiliar no processo de integração do enxerto encorajam o prosseguimento das pesquisas.

Palavras-chave:Células-tronco mesenquimais. Polímeros termoplásticos. Impressora 3D. Diferenciação osteogênica. Prótese

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador
    3. Colaborador