Matriz colagenosa em situações de regeneração óssea

Abstract

A Engenharia de Tecidos é um dos campos mais pesquisados na ciência atual, onde há a utilização de matrizes (scaffolds) que simulam uma matriz extracelular, funcionando como arcabouço para a adesão e proliferação de células tronco. Procura-se nesse estudo, verificar a expressão da porção colagenosa em situações de regeneração de perdas ósseas, utilizando se scaffolds de PLGA com ou sem células tronco e estabelecer um protocolo preciso e eficaz de quantificação do tecido colagenoso através de um método histológico. Neste estudo foram utilizados ratos (n=9) Wistar machos, com 60 dias, e confeccionado cirurgicamente um defeito ósseo crítico (8mm) na calota craniana. Foram divididos em três grupos experimentais: Grupo 1- inserido somente scaffold, grupo 2 - inserido scaffold acompanhado de células tronco indiferenciadas provenientes da polpa de dentes decíduos e o grupo 3 - inserido scaffold acompanhado de células tronco diferenciadas em meio osteogênico. Aos 60 dias pós cirúrgicos, os ratos foram sacrificados e suas calotas cranianas contendo o defeito removidas para processamento histológico. Foi realizada a coloração de Tricrômico de Masson, onde as fibras colágenas se coram em azul, e as amostras analisadas através do software Photfiltre e ImageJ que calculou a porcentagem média de colágeno (total e compacto) nas áreas do defeito ósseo criado. A análise dos resultados indicou uma maior produção de colágeno total (88%) no grupo 3 (scaffold + células tronco diferenciadas), uma produção intermediária (49,9%) no grupo 1 (scaffold) e uma produção menor (20,6%) de colágeno no grupo 2 (scaffold + células tronco indiferenciadas), sendo estas diferenças estatisticamente significantes (p<0,05). O grupo 3 apresentou maior formação de colágeno compacto em relação aos grupos 1 e grupo 2 (p<0,05), sendo que estes não apresentaram difereça estatística significante entre si. O estudo concluiu que a utilização do scaffold acompanhado de células tronco diferenciadas em meio osteogênico promove uma produção maior de fibras colágenas que serão utilizadas no processo de regeneração óssea e que o método de análise criado para a análise e quantificação das fibras colágenas se mostrou eficaz e preciso, proporcionando resultados metodologicamente padronizados.

Tissue engineering is one of the most researched fields in modern science, where artificial matrices (scaffolds) are used to simulate the extracellular matrix. These scaffolds work as a site for the adhesion and proliferation of stem cells. The objective of this study was to evaluate the expression of the collagen tissue in situations of bone regeneration, utilizing scaffolds with or without stem cells, and create an efficient and precise protocol for the quantification of the collagen fibers through an histological method. In this study, 60 days old male Wistar mice (n=9) were utilized and an 8mm critical-size bone defect was surgically made. The mice were divided into three experimental groups: Group 1 – inserted only scaffold, group 2 – inserted scaffold with undifferentiated stem cells removed from the pulp of deciduous teeth, group 3 – inserted scaffold with stem cells differentiated into an osteogenic medium. Sixty days after surgery, the mice were killed and its calvaria containing the defect removed for histological processing. The samples were colored through Masson stain and a consistent methodology was established to quantify the collagen fibers (total and compacted) through the software Photofiltre and ImageJ in the created critical-size bone defects. The analysis showed a significantly higher production of collagen in group 3 (scaffold + differentiated SC), group 1 showed an intermediate production, and group 2 (scaffold + undifferentiated SC) showed a smaller production of collagen, with statistical difference amongst all groups (p<0,05). Group 3 showed a significantly higher (p<0,05) presence of compacted collagen compared to groups 1 and 2, which did not show statistical difference between them. The study concluded that the utilization of scaffolds with pre-differentiated stem cells promotes a higher production of collagen fibers (which will be utilized further on to bone regeneration), and that the created protocol for collagen fiber quantification was precise and efficient, producing methodologically standardized results.