Desenvolvimento de mucosa oral in vitro - Diel, Leonardo Francisco (2023)
O cultivo celular permitiu diversos avanços na forma como vemos os processos que regem o funcionamento dos organismos vivos. A cultura em ambiente 2D utilizando células primárias ou linhagens imortalizadas trouxe luz a diversos questionamentos em relação: à morfologia celular; aos processos bioquímicos e metabólicos; à expressão gênica e proteica; ao estudo do comportamento celular; ao desenvolvimento de doenças; e ao desenvolvimento e teste de milhares de fármacos. Com a evolução das ferramentas de análise, lacunas quanto ao modelo 2D surgiram, principalmente relacionadas à interação célula a célula na monocamada, o que leva a alterações nas funções celulares não mimetizando o que se observa in vivo. Sendo assim modelos de cultivo 3D surgiram em uma tentativa de recriar um ambiente fisiologicamente e metabolicamente mais semelhante ao encontrado nos tecidos e órgãos. Como exemplos temos a técnica de esferoides, as culturas organotípicas, os organoides e modelos de microfluídica, que buscam tornar o modelo mais complexo com a incorporação de hidrogéis e elementos da matriz extracelular. Um dos hidrogéis mais utilizado para cultura 3D é o colágeno, que possui alta biocompatibilidade além de possuir propriedades biomiméticas. Outro ponto que ainda é um grande desafio é o desenvolvimento formas de mimetizar um sistema de circulação capaz de realizar a perfusão do meio de cultura na matriz. O objetivo desta tese foi aprimorar um modelo de mucosa utilizando diferentes fontes de colágeno e elementos da matriz extracelular e desenvolver metodologias de circulação de meio de cultura. Foi realizada uma análise comparativa entre o colágeno extraído da cauda do rato e do tendão de pé de suíno, com ação de fibroblastos primários e fibronectina e laminina ao gel de colágeno mimetizando a camada dérmica da mucosa e adição de queratinócitos (HaCaT) sobre formando o epitélio. Observamos que o uso de colágeno suíno resultou em um modelo com epitélio menos permeável suportado por uma matriz mais porosa e maior atividade de fibroblastos. A adição de componentes da MEC levou a um epitélio mais espesso e maduro e aumentou a atividade dos fibroblastos. O uso de colágeno suíno mostrou-se eficiente, e a adição de componentes da MEC potencializou o modelo de mucosa. Desenvolvemos uma patente que propõe uma estratégia para perfusão e recirculação do meio de cultura. A incorporação de outros elementos da matriz extracelular tornou o modelo de mucosa mais robusto, complexo podendo ser uma ferramenta útil no teste de fármacos.