Jornal de pesquisa e terapia com células-tronco

Abstrato

Efeitos in vivo do vidro bioativo S53P4 ou do beta fosfato tricálcico na diferenciação osteogénica de células estaminais adiposas humanas após incubação com BMP-2

Martin Waselau, Mimmi Patrikoski, Bettina Mannerström, Mari Raki, Kim Bergström, Brigitte von Rechenberg e Susanna Miettinen

Objectivos: As células estaminais adiposas humanas (hASCs) têm sido sugeridas como uma alternativa viável para a engenharia de tecido ósseo. No entanto, a resposta tecidular e o potencial osteogénico dos grânulos BAG S53P4 ou β-TCP não foram estudados in vivo quando semeados com hASCs e/ou co-incubados com BMP-2 e, por isso, foram avaliados no presente estudo.

Métodos e resultados: Os ASCs humanos foram isolados, expandidos e semeados em BAG e β-TCP in vitro e a viabilidade celular foi avaliada através da coloração Live/Dead. Num modelo de implantação subcutânea em roedores , a resposta celular e o potencial osteogénico de 1) simples, 2) semeado com hASC, 3) co-incubado com BMP-2 e 4) semeado com hASC e BAG co-incubado com BMP- 2 e os grânulos de β-TCP foram investigados através de tomografia computorizada e escores histológicos semiquantitativos após 4 e 8 semanas. A coloração Live/Dead confirmou a boa viabilidade celular em ambos os biomateriais antes da implantação. No geral, a implantação de ambos os biomateriais resultou na formação de tecido de granulação bem vascularizado sem inflamação excessiva, fibrose ou reações adversas, independentemente da atribuição do grupo e do momento avaliado e, portanto, sugerindo segurança para aplicações prospetivas. No entanto, os nossos resultados indicam também que o β-TCP pode estimular temporariamente a formação de células gigantes de corpo estranho após a suplementação de hASCs, sugerindo uma resposta de reabsorção. Ambos os biomateriais necessitaram de suplementação de hASCs e/ou BMP-2 para induzir
atividade osteoblástica. No entanto, o BAG induziu calcificação exclusivamente quando semeado com hASCs ativadas por BMP-2, enquanto o β-TCP exigiu a sementeira apenas com hASCs.

Conclusão: Os grânulos de BAG e β-TCP podem ser implantados com segurança por via subcutânea, induzir uma resposta celular diferente e requerem suplementação de hASC e/ou BMP-2 para induzir atividade osteoblástica e calcificação. Uma combinação de β-TCP e hASCs pareceu ser uma forma viável de aumentar a atividade osteoblástica, resultando numa osteogénese precoce, minimizando as preocupações regulamentares e de segurança na engenharia de tecido ósseo.