Efeitos das interações entre células-tronco mesenquimais de ratos saudáveis e com osteoporose, diabetes mellitus ou hipertensão arterial na diferenciação osteoblástica e na regeneração de defeitos ósseos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Souza, Alann Thaffarell Portilho de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Arterial hypertension; Bone; Cell therapy; Célula-tronco mesenquimal; Diabetes mellitus; Hipertensão arterial; Mesenchymal stem cell; Osso; Osteoporose; Osteoporosis; Terapia celular
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/58/58136/tde-06122022-165809/

O tecido ósseo ao ser lesionado apresenta grande capacidade de regeneração, que pode ser comprometida por algumas doenças sistêmicas como a osteoporose, diabetes mellitus (DM) e hipertensão arterial (HA). Uma alternativa promissora para tratar os danos causados ao reparo do tecido ósseo pela presença dessas doenças consiste no uso da terapia celular com células-tronco mesenquimais (MSC, do Inglês mesenchymal stem cells). No entanto, diversos aspectos necessitam ser investigados para avaliar a eficácia dessa terapia para a regeneração de defeitos ósseos nessas doenças. Nesse contexto, os objetivos desse estudo foram: 1) avaliar in vitro o efeito da osteoporose, DM ou HA sobre o tecido ósseo e diferenciação osteoblástica de MSC; 2) avaliar a influência de MSC de ratos saudáveis (SD-MSC) sobre a diferenciação osteoblástica de MSC de ratos com osteoporose (ORX-MSC), DM (DM-MSC) em meio normoglicêmico ou hiperglicêmico, ou HA (HA-MSC), e 3) avaliar in vivo o efeito de injeção local de SD-MSC para regenerar defeitos ósseos em calvária de ratos com osteoporose, DM ou HA. Para isso, as MSC foram isoladas a partir da medula óssea e avaliadas a proliferação celular, expressão gênica dos marcadores osteoblásticos fator de transcrição relacionado ao runt 2 (Runx2), osterix (Osx), fosfatase alcalina (Alp), sialoproteína óssea (Bsp), osteocalcina (Oc), osteopontina (Opn) e β-catenina (Ctnnb1), expressão gênica de marcadores das vias de sinalização das proteínas ósseas morfogenéticas (BMP, do Inglês bone morphogenetic proteins), Wingless/Integrated (WNT) e integrinas (ITG, do Inglês integrins), expressão proteica de ALP e OPN, atividade de ALP e formação de matriz extracelular mineralizada. Em seguida, foram criados defeitos nas calvárias dos ratos com osteoporose, DM ou HA, e após 2 semanas foram injetadas SD-MSC ou veículo (PBS-Controle). A permanência das células nos defeitos ósseos foi avaliada por bioluminescência utilizando células expressando luciferase. Decorridas 4 semanas da injeção, a formação de tecido ósseo foi avaliada por microtomografia computadorizada, análise histológica e expressão gênica de marcadores osteoblásticos. Os dados foram submetidos ao teste t ou análise de variância, e o nível de significância adotado foi de 5% (p≤0,05). As doenças prejudicaram o tecido ósseo e diferenciação osteoblástica de MSC. As SD-MSC promoveram recuperação parcial da diferenciação osteoblástica de ORX-MSC, DM-MSC e HA-MSC enquanto as ORX-MSC não prejudicaram a diferenciação de SD-MSC, as DM-MSC prejudicam pouco e as HA-MSC prejudicam ainda mais essa diferenciação. Nessas interações houve modulação de genes das vias de sinalização das BMP, WNT e ITG em diferentes graus. As SD-MSC permanecerem nos defeitos de todas as doenças e a terapia celular resultou em maior formação óssea comparada à injeção de PBS nos defeitos de animais com osteoporose e HA, mas não com DM. Os resultados desse estudo são relevantes para o desenvolvimento de terapia celular com vistas à regeneração do tecido ósseo em condições adversas como a osteoporose, DM ou HA.