Interação entre a alta lipogênese decorrente de condições metabólicas com o comportamento de osteoblastos e da célula endotelial desafiados com titânio - Pinto, Thaís Silva (2024)
Biomateriais metálicos, especialmente o titânio, são utilizados como implantes odontológicos e ortopédicos, e dependem de processos como angiogênese e osteogênese para garantir o sucesso na implantação. Embora a utilização desses biomateriais seja bem estabelecida, profissionais de saúde enfrentam desafios, como a prolongada recuperação, sobretudo em indivíduos com metabolismo comprometido, como aqueles diagnosticados com obesidade e síndrome metabólica. O impacto dessas condições no processo de regeneração tecidual e osseointegração ainda é pouco compreendido. Estudos indicam que o metabolismo comprometido está associado a alterações na biologia óssea e vascular, prejudicando o microambiente peri-implante. Este estudo investigou as respostas de células endoteliais e osteoblastos ao titânio com diferentes modificações de superfície, como o duplo ataque ácido (DAE) e o revestimento de nanohidroxiapatita (nHA), em condições de alta lipogênese utilizando modelos com adipócitos, organoides de fígado e hepatócitos. Além disso, analisamos células mesenquimais (MSC) obtidas do fêmur de ratos obesos (Obese) e tratados com farelo de arroz (RB). Os modelos de alta lipogênese com adipócitos, organoides hepáticos e hepatócitos, demonstraram um aumento no número e no tamanho das gotículas de lipídeos intracelulares. A célula endotelial, quando exposta ao titânio e à condição adipogênica, mostrou modulações na expressão dos genes VEGF-R1, MAPKs e IL-6, assim como na proteína SRC. Os osteoblastos, quando diferenciados com meio condicionado por adipócitos, organoides de fígado e hepatócitos, exibiram gotículas de gordura intracelular e modulação na expressão de genes relacionados ao osso em resposta ao titânio. O gene RUNX2 foi amplificado nos osteoblastos tratados com titânio nHA em condições lipogênicas dos adipócitos e hepatócitos. Nas MSCs do fêmur de ratos obesos, observou-se um aumento na expressão do gene Runx2 e uma redução em Ppar-γ, Tgfb1 e Osx. Já o grupo Obese + RB elevou a expressão do gene Bglap. Na célula endotelial o titânio nHA estimulou a expressão de genes como VEGF, eNOS e AKT, resultando em uma maior angiogênese e migração celular, juntamente com um aumento no remodelamento da matriz extracelular. Os titânios testados influenciaram vias relacionadas à angiogênese dependente da via PI3K/AKT. Esta pesquisa apresenta contribuições importantes para o entendimento do impacto da alta lipogênese sobre a resposta de células endoteliais e osteoblastos ao titânio in vitro, assim como as alterações no perfil de expressão gênica das MSCs em um contexto ex vivo com ratos obesos tratados com farelo de arroz (Obese + RB), comprovando que os mecanismos envolvidos no microambiente peri-implantar são impactados nestas condições.