Produção de hidrogel para reconstrução de cartilagens com potencial aplicação em saúde humana e animal

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Leal, Laís Lopardi
• Orientador(a): Maranduba, Carlos Magno da Costa
• Banca de defesa: Paoli, Flávia de , Nogueira , Breno Valentim
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso embargado
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia
• Departamento: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia de tecidos; Cartilagem; Matriz extracelular; Célulastronco; Hidrogel; Tissue engineering; Cartilage; Extracellular matrix; Stem cells; Hydrogel
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/11679

O aumento da expectativa de vida e, consequentemente, o envelhecimento da população mundial estão acompanhados do aumento no quadro de doenças articulares, como a osteoartrose. Osteoartrose é uma doença degenerativa dos componentes da matriz extracelular, com estratégia de tratamento paliativo e sem cura até o momento. Nesse cenário, a engenharia de tecidos torna-se uma potencial área para o desenvolvimento de novos tratamentos da osteoartrose, uma vez que sua principal finalidade é recuperar o tecido em processo degenerativo através do uso de biomateriais sintéticos ou biológicos. Por esse motivo, o presente estudo tem como objetivo estabelecer um protocolo de descelularização para posterior produção de um biomaterial (hidrogel) derivado de matriz extracelular de tecido cartilaginoso. Ainda, avaliar a capacidade de indução condrogênica dessa matriz em meio condicionado. Para isso, as cartilagens hialinas de traqueias bovinas foram submetidas a dois diferentes tratamentos físico-químicos para remoção de conteúdo celular. Quantificação do conteúdo de DNA, análises bioquímicas e morfológicas foram realizadas a fim de avaliar a eficiência e a qualidade dos protocolos desenvolvidos. Já para a avaliação da indução da diferenciação condrogênica foram feitas análise morfológica e taxa de proliferação. O primeiro protocolo foi capaz de remover significativamente o conteúdo de DNA (aproximadamente 62,5%) sem alterar a quantidade de glicosaminoglicanos da matriz. Contudo, o colágeno tipo II apresentou alteração em sua supraestrutura fibrilar e redução significativa quando exposto por mais tempo ao agente descalcificante (aproximadamente 65,2% e 55,9%). O segundo protocolo de descelularização foi capaz de remover significativamente o conteúdo de DNA dos condrócitos (aproximadamente 91,96%) sem alterar a quantidade de glicosaminoglicanos e de colágeno tipo II da matriz cartilaginosa. Ainda assim, o colágeno tipo II apresentou alteração na sua supraestrutura fibrilar. A matriz extracelular descelularizada foi capaz de induzir a diferenciação de células-tronco da polpa de dente decíduo humano em cultura observada pela alteração morfológica (de forma fusiforme para esférica), sendo sua proliferação aumentada quando na presença de menores quantidades de matriz. Diante disso, os protocolos desenvolvidos para descelularização de cartilagem de traqueia bovina foram capazes de reduzir o conteúdo de DNA sem a perda de componentes essenciais da matriz extracelular e com potencial aplicação na engenharia de tecidos no tratamento da osteoartrose. Além disso, a matriz mostrou boa biocompatibilidade com as células-tronco em estudo, estimulando a diferenciação destas células-tronco a células semelhantes à condrócitos, sem indutores químicos comerciais, necessitando aprofundar o estudo e a caracterização dessa diferenciação, bem como sua proliferação em longo prazo.