Caracterização de células mesenquimais estromais da medula óssea coelhos associadas à hidroxiapatita e fibroína de seda na reparação óssea coelhos

Abstract

Terapias com células indiferenciadas são uma promissora ferramenta para aprimorar a reparação de diversos tecidos e órgãos. Muitos benefícios já foram demonstrados in vitro, entretanto, esforços têm sido dedicados para manter as células aplicadas in vivo no sítio em que se deseja a reparação, e, nesse contexto, biomateriais têm sido desenvolvidos. Assim, o objetivo do presente trabalho foi dispobilizar um método completo para obtenção, expansão e caracterização de células mesenquimais estromais (CME) oriundas da medula óssea de coelhos e avaliar o potencial de reparação óssea destas células quando utilizadas em associação com um novo biomaterial composto de hidroxiapatita e fibroína de seda (HAP/FS). Células mononucleares da medula óssea (CMMO) do úmero e fêmur de coelhos foram obtidas e, para avaliar sua taxa de proliferação, três meios de cultura diferentes foram testados. As CMMO também foram cultivadas em meios de indução osteogênico, condrogênico e adipogênico para comprovar a sua multipotencialidade. Em seguida, o biomaterial proposto foi caracterizado por difração de raios-x e microscopia eletronica de varredura, e seus efeitos na viabilidade celular e na ativação de leucócitos foram investigados. Finalmente, foi avaliada a habilidade deste biomaterial em atuar como um carreador de CME e o efeito da associação das CME ao biomaterial na reparação de defeitos ósseos na calvaria de coelhos também foi investigado. Os resultados mostraram que as técnicas aqui apresentadas fornecem um método completo para obtenção, expansão e caracterização de CME da medula óssea de coelhos de forma adequada e que a utilização destas células em associação com o compósito de HAP/SF teve um efeito benéfico na reparação dos defeitos em calvaria de coelhos.

Therapies based on undifferentiated cells has been shown to be a promising tool to improve the repair of various tissues and organs. Many benefits have been demonstrated in vitro already, however, efforts have been addressed to maintain the cells applied in vivo at the site where the reparation is desired, and, in this context, biomaterials have been developed. Therefore, the aim of this study was to provide a full method to harvest, expand and characterize mesenchymal stromal cells (MSCs) from rabbits’ bone marrow and to assess the bone repair potential of these cells when applied in combination to a new biomaterial composed of hydroxyapatite and silk fibroin (HAP/SF). Bone marrow mononuclear cells (BMMCs) were harvested from rabbits’ humerus and femur and their proliferation rate were tested using three different culture media. BMMCs were also cultured in osteogenic, chondrogenic and adipogenic media to prove their multipotentiality. Next, the biomaterial proposed was characterized by x-ray diffraction and scanning electron microscopy, and its effects on cell viability and leukocytes activation were assessed. Finally, the biomaterial ability to act as MSCs carrier was evaluated, and its effect, in combination with the proposed biomaterial, on the repair of bone defects in rabbits’ calvaria was also investigated. The results showed that the techniques presented here provide a full method for successful isolation, expansion and characterization of MSCs from rabbits’ bone marrow and the utilization of these cells combined to the HAP/SF composite have had a benefic effect on the defects repair in calvaria of rabbits.