Emanuela Prado Ferraz.

A regeneração de defeitos ósseos críticos ainda não foi alcançada. Entre as alternativas de tratamento, a medicina regenerativa, utilizando células-tronco estromais (MSCs) tem mostrado resultados promissores, mas ainda não ideais. As MSCs podem ser obtidas de vários tecidos como medula óssea, tecido adiposo e polpa dental, com diferentes potenciais osteogênicos. Recentemente, o periósteo tem sido estudado como uma fonte de fácil obtenção, baixo custo e elevada capacidade de diferenciação osteoblástica. Contudo, o papel das células derivadas do periósteo ainda é pouco explorado, e literatura é controversa quanto o potencial de diferenciação osteblástica das MSCs obtidas de um mesmo doador. O objetivo do presente estudo é caracterizar e comparar a diferenciação osteoblástica de MSCs derivadas da medula óssea (BMSC) e do periósteo (PSCs). Para tanto, as células serão obtidas de uma mesmo animal e cultivadas em meio osteogênico para diferenciação em osteoblastos. Serão avaliados os marcadores de superfície celular por citometria de fluxo, a proliferação celular, e os marcadores fenotípicos e genotípicos da diferenciação osteoblástica. A seguir, defeitos ósseos de calvárias de ratos serão implantados PSCs e BMSCs e o reparo avaliado por análises microtomográfica e histológica. Os dados serão comparados por testes estatísticos apropriados de acordo com a aderência à curva normal, com nível de significância de 5. Os dados quantitativos serão comparados por testes estatísticos apropriados e o índice de significância será de 5. Os resultados do presente estudo poderão abrir novas perspectivas em termos de seleção de fonte de células para serem empregadas em estratégias de medicina regenerativa, no contexto da engenharia do tecido ósseo.

O reparo ósseo é um processo dinâmico e que envolve diversas etapas e tipos celulares. Na primeira fase, denominada inflamatória, macrófagos residentes e circulantes desempenham papel fundamental na remoção de debris e restos de coágulo e na sinalização para o repovoamento de células osteoprogenitoras. Para tanto, os macrófagos apresentam diferentes fenótipos, os classicamente ativados (M1) e os alternativamente ativados (M2), responsáveis pela liberação de citocinas pró ou anti-inflamatórias, respectivamente. À essa plasticidade é atribuída a modulação do processo inflamatório. Em situações clínicas nas quais o reparo é prejudicado, a terapia de fotobiomodulação (FBM) tem se mostrado uma alternativa interessante por incrementar a formação tecidual. Entre os mecanismos investigados, está a polarização entre os fenótipos M1 e M2. Contudo, a literatura tem focado nos efeitos da FBM no reparo de tecidos moles e pouco é estudado em macrófagos da medula óssea. Baseado no exposto, nossa hipótese é que a FBM, nos parâmetros selecionados, direciona a polarização de macrófagos da medula óssea para M2 em detrimento de M1. Para tanto, monócitos serão coletados da medula óssea de camundongos e cultivados em meio de diferenciação de macrófagos e, a seguir, cultivadas em meio contendo LPS para indução de M1 ou interleucina-4 para indução de M2. Para avaliação do efeito da FBM, as células serão irradiadas (660 nm; 20 mW; 0,714w/cm2; 5J/cm2; 0,14 J/ponto; 0,028 cm2), mantidas ou não em meio de indução, e avaliadas quanto à morfologia, efeito antioxidante (produção de óxido nítrico e espécies reativas de oxigênio) e a expressão de genes e proteínas marcadoras de macrófagos M1 e M2. Os dados serão avaliados por testes estatísticos apropriados e o índice de signific6ancia adotado será de 5. Os resultados do presente projeto irão contribuir no entendimento da FBM na modulação do processo inflamatório, e pode fornecer informações valiosas para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas mais eficazes e personalizadas no tratamento de fraturas e de defeitos ósseos.

Um dos maiores desafios na Implantodontia é controlar as alterações morfológicas e a reabsorção do rebordo alveolar após exodontias, para viabilizar a reabilitação com implantes osseointegráveis. Esse desafio é ainda maior em pacientes com doenças metabólicas, como o Diabetes Mellitus (DM), onde a hiperglicemia prejudica a formação e reabsorção óssea. Nesse contexto, técnicas de preservação do rebordo alveolar com o uso de enxertos e membranas são frequentemente empregadas para minimizar a perda óssea, com resultados promissores em pacientes saudáveis. Contudo, a eficácia da técnica em pacientes com metabolismo ósseo prejudicado ainda não está comprovada. Baseado no exposto, nossa hipótese é que, assim como nos pacientes hígidos, a técnica de preservação minimiza a perda óssea alveolar após exodontias em pacientes diabéticos. Assim, o objetivo do estudo é avaliar a eficácia da técnica de preservação do rebordo com enxerto e membrana em pacientes portadores de DM. Será realizado um ensaio clínico randomizado paralelo em pacientes portadores de DM tipo 2 com necessidade de exodontias de dentes uniradiculares. Após a exodontia o alvéolo do grupo intervenção será preenchido por enxerto xenógeno particulado associado à uma membrana de colágeno enquanto o alvéolo do grupo controle será preenchido com coágulo. A altura das cristas ósseas vestibular e lingual, bem como espessura do rebordo e volume de osso formado serão avaliados por tomografia tipo cone beam realizada no pré-operatório e 3 e 6 meses após o procedimento. Como desfechos secundários serão avaliados a cicatrização do tecido gengival e complicações pós-operatórias.

O canabidiol (CBD) é um componente não psicotrópico da Cannabis sativa, e que vem sendo utilizado no tratamento de condições neurodegenerativas e dores crônicas. Há evidências que o mecanismo de ação do CBD envolva a interação deste com os receptores do sistema endocanabinoide, responsável pela regulação de diversos processos fisiológicos. Portanto, o uso contínuo do CBD pode interferir na atividade biológica dos tecidos e sistemas. No osso, estudos preliminares indicam que o CBD acelera o reparo de fraturas. Mas os efeitos do CBD, usado de maneira crônica, na diferenciação dos tipos celulares relacionados à remodelação óssea, no tecido ósseo e no processo de reparo, precisam ser elucidados. Com base nisso, o objetivo do presente projeto é investigar se o CBD, usado de maneira crônica: (1) aumenta ou diminui a diferenciação osteoblástica de células-tronco mesenquimais (MSCs), osteócitos e osteoclastos, (2) altera diferencialmente a morfologia e qualidade ósseas do fêmur, calvária e côndilo mandibular de animais machos e fêmeas, e (3) acelera o reparo de defeitos não críticos. Para tanto, MSCs obtidas de medula óssea de camundongos, osteócitos da linhagem Ocy454 e osteoclastos da linhagem RAW 264.7 serão cultivados em seus meios de diferenciação com diferentes concentrações de CBD, e avaliados quanto à diferenciação por métodos fenotípicos e marcadores genotípicos específicos para cada tipo celular. A seguir, camundongos machos e fêmeas serão tratados diariamente com CBD e o tecido ósseo do fêmur, calvária e côndilo mandibular submetidos às análises microtomográfica, morfométrica e histológica, para investigar qual tecido é mais afetado e em qual gênero. Por fim, no tecido ósseo que apresentar maior alteração, macho ou fêmea, será confeccionado um defeito não crítico e o reparo avaliado por análises microtomográficas, histológicas e imuno-histoquímicas. Os dados serão tabulados e comparados por testes estatísticos apropriados, na dependência da distribuição na curva de normalidade, e o índice de significância adotado será de 5. Os resultados do presente estudo irão contribuir para o entendimento dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos no efeito do CBD no contexto da biologia óssea e poderão nortear o tratamento de defeitos ósseos de pacientes que fazem uso crônico do CBD, guiando o desenvolvimento de abordagens terapêuticas mais eficazes.

Modelos experimentais utilizando roedores são ferramentas importantes para avaliar o efeito de terapias voltadas à regeneração tecidual, particularmente o tecido ósseo. Nosso grupo de pesquisa tem investigado o efeito de injeção de células-tronco mesenquimais (CTMs) no reparo de defeitos em calvária de ratos, com resultados interessantes, apesar da regeneração ainda não ter sido alcançada. Assim, é necessário investigarmos os mecanismos moleculares, celulares e teciduais envolvidos no processo de reparo dessa terapia. Nesse sentido, o modelo experimental com camundongos é interessante pois permite investigações mais aprofundadas usando modelos genéticos amplamente disponíveis, enquanto os modelos de ratos são mais difíceis de adquirir ou gerar. Aliado à disponibilidade de ferramentas biológicas, rápida rotatividade e ocorrência dos processos biológicos, reprodutibilidade experimental com menor variabilidade e a um custo reduzido. Para que possarmos avançar nessas investigações, o estabelecimento de um modelo padronizado de defeito e de tratamento é fundamental. Assim, o objetivo desse estudo é avaliar o efeito da injeção de diferentes densidades celulares no reparo de defeitos ósseos de calvária de camundongos. Defeitos de 3,5 mm de diâmetros externos serão confeccionados no osso parietal de camundongos, seguido da injeção de CTMs nas concentrações de 2x106, 3x106 e 4x106. A formação óssea será avaliada por microtomografia computadorizada após 04 semanas da injeção. Os dados quantitativos serão submetidos ao teste de normalidade para seleção do teste estatístico apropriado, e o nível de significância adotado será de 5.

A mudança no cenário educacional, apoiada pelo avanço da tecnologia e da inteligência artificial é evidente, e tem demandado uma revisão dos métodos tradicionais de ensino. Nesse sentido, é crucial atualizarmos os métodos de avaliação das competências no processo formativo dos alunos de graduação. O objetivo deste projeto é utilizar a gamificação como estratégia de avaliação da aprendizagem dentro do contexto da disciplina de Cirurgia Bucal. Na primeira fase do projeto, os alunos serão responsáveis por elaborar casos fictícios e mapas mentais que conduzam à resolução de situações clínicas. Esses casos e mapas serão incorporados na plataforma Socrative, na qual os erros e acertos dos alunos serão computados e posteriormente quantificados. Além de estimular o engajamento dos alunos, os resultados desse projeto contribuirão para identificar falhas no processo de aprendizagem e orientar as mudanças necessárias.

O osso é um tecido conjuntivo especializado com capacidade de regeneração, fenômeno dinâmico e dependente de estímulos mecânicos e elétricos. Processos patológicos e/ou traumas podem resultar em extensos defeitos ósseos incapazes de regenerar. Nesses casos, estratégias de engenharia tecidual têm sido utilizadas para promover a formação óssea, com destaque ao uso de biomateriais associados ou não à terapia de fotobiomodulação (PBM, do inglês photobiomodulation). Apesar dos esforços da comunidade científica, ainda não foi desenvolvido um biomaterial com características físico-químicas e biológicas ideais para ser empregados como substituto ósseo. Nesse contexto, materiais híbridos que agrupem as propriedades mais interessantes de cada composto têm sido estudados. Nesse projeto pretendemos avançar nossas investigações acerca dos biovidros (BV), conhecidos pelas suas propriedades de bioatividade, funcionalizados com nanotubos proteicos (NTP), com capacidade de gerar estímulos elétricos em seus aspectos físico-químicos. A seguir serão avaliadas as características biológicas da associação deste material com a terapia de PBM na diferenciação celular e formação óssea. Para tanto, discos de BV-NTP serão produzidos e caracterizados por análises físico-químicas. Para avaliação in vitro, células-tronco mesenquimais obtidas da medula óssea de ratos serão cultivadas sobre discos de BV-NTP em meio de crescimento ou em meio osteogênico por até 21 dias, submetidas ou não à PBM (808 nm, 40 mW, 0,12 J por ponto, modo contínuo, pontual e em contato. Serão realizadas as seguintes avaliações: morfologia e proliferação celular (MTT), atividade da fosfatase alcalina (Fast Red), expressão de genes marcadores da diferenciação osteoblástica e da adesão celular (PCR em tempo real), e a produção de matriz mineralizada (Vermelho de Alizarina). Para as análises in vivo, implantes de BV-NTP serão implantados em defeitos de fêmur de ratos por 2 e 4 semanas, seguido ou não de aplicação da terapia de PBM. O tecido formado será submetido à testes mecânicos, análise microtomográfica, morfométrica e histológica. Os dados serão submetidos ao teste de normalidade para determinação do teste estatístico apropriado. Os resultados irão contribuir para a caracterização de um novo biomaterial, otimizando as reconstruções estético-funcionais de defeitos ósseos.

Estratégias para otimizar a regeneração de defeitos ósseos com o emprego de células-tronco mesenquimais (CTM) de diferentes origens vêm sendo investigadas. CTMs derivadas do tecido adiposo (CTM-TA) são uma alternativa interessante uma vez que são obtidas em maior quantidade por métodos menos traumáticos e onerosos, comparado às CTMs de outras origens. Contudo, às CTM-TA têm sido atribuído um menor potencial osteogênico, o que limita seu uso. Para potencializar a diferenciação celular, a fotobiomodulação (FBM) surge como uma terapia não invasiva e que tem sido relacionada à aceleração do processo de reparo. Nesse contexto, o objetivo do presente projeto é investigar a fotobiomodulação (FBM) como uma alternativa terapêutica para potencializar a diferenciação osteoblástica de CTM-TA para serem empregadas como terapia celular no reparo de defeitos ósseos. Para tanto, CTM-TA de ratos mantidas em meio de expansão ou osteogênico serão submetidas à FBM (660 nm; 0,14 J; 20 mW; 0,714 W/cm2 e 5 J/cm2). A diferenciação de CTM-TA tratadas com FBM ou cultivadas em meio condicionado por CTM-TA irradiadas será avaliada por expressão gênica e proteica de marcadores ósseos, pela atividade de ALP e pela produção de matriz mineralizada. O meio condicionado será caracterizado quanto a expressão de um painel de proteínas. Defeitos ósseos de calvárias de ratos serão implantados com CTM-TA tratadas com FBM ou meio condicionado por CTM-TA irradiadas, e o reparo avaliado por análises microtomográfica e histológica. Os dados serão comparados por testes estatísticos apropriados de acordo com a aderência à curva normal, com nível de significância de 5. Os resultados desse estudo contribuirão para o entendimento dos mecanismos intracelulares desencadeados pela FBM e envolvidos com a diferenciação osteoblástica de CTM-TA, favorecendo o reparo.

Esse projeto visa o desenvolvimento de material biomimético do compósito P(VDF-TrFE)/BaTiO3para fabricação de scaffold por eletrofiação e impressão tridimensional e avaliação das suas propriedades estruturais, mecânicas e físico-químicas. Seu uso na engenharia de tecido ósseo será investigado por meio de sua associação com células-tronco mesenquimais estimuladas por fotobiomodulação e implantação em defeitos de calvária de ratos. A formação óssea será avaliada por microtomografia e histologia

A terapia celular tem sido proposta como uma estratégia para o tratamento de defeitos ósseos, constituindo uma abordagem de interesse para a Odontologia e a Medicina. Dentre os diferentes tipos celulares que podem ser empregados, as células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo (CTM-TA) surgem como uma alternativa pela sua facilidade de obtenção associada à menor morbidade, comparadas às células derivadas da medula óssea (CTM-MO). Contudo, às CTM-TA têm sido atribuído menor potencial osteogênico. Resultados prévios evidenciaram a diminuição da diferenciação osteoblástica induzida pelo fator de necrose tumoral alfa (TNF-a) liberado por adipócitos. Assim, nossa hipótese é que o TNF-a produzido e liberado pelas CTM-TA tenha efeito inibitório na diferenciação osteoblástica destas células. Nesse contexto, o objetivo do presente projeto é investigar o papel do TNF-a endógeno no potencial osteogênico das CTM-TA. Ratos Wistar serão utilizados para obtenção de CTM-TA, que serão avaliadas quanto a expressão temporal gênica e proteica de TNF-a e seus receptores TNFR1A e TNFR1B. Em seguida, as CTM-TA serão transfectadas com clones de shRNA para os receptores isoladamente ou associados e avaliadas com relação à diferenciação osteoblástica por: 1) expressão dos genes fosfatase alcalina (ALP), RUNX2, osteopontina (OPN) e osteocalcina (OC); 2) atividade de ALP e 3) produção de matriz extracelular mineralizada. Como parâmetro para a diferenciação osteoblástica, serão utilizadas CTMs-MO obtidas dos mesmos animais. Para avaliar o efeito do silenciamento de TNF-a no reparo ósseo, as CTM-TA silenciadas que apresentarem resultados mais evidentes em termos de diferenciação osteoblástica, serão injetadas em defeitos ósseos criados em calvárias de ratos e o reparo avaliado após 4 semanas por meio de microtomografia computadorizada e análise histológica. Os resultados desse estudo podem contribuir para o entendimento dos mecanismos intracelulares envolvidos na diferenciação e atividade de células osteoblásticas derivadas de CTM-TA, e contribuir na aplicação e o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento envolvendo terapia celular na regeneração óssea.

Estratégias envolvendo engenharia de tecidos como terapia para o tratamento de defeitos ósseos produzidos por trauma, processo infeccioso ou patológico são de grande interesse nas áreas de cirurgia buco-maxilo-facial e ortopedia. Dentre os biomateriais disponíveis para serem utilizados como arcabouços, as vitrocerâmicas surgem como um material promissor por suas características mecânicas e de biocompatibilidade. Resultados prévios evidenciaram que o Biosilicato com duas fases cristalinas (BioS-2P) é um material com características osteoindutoras, capaz de aumentar a diferenciação osteoblástica, além de conduzir a neoformação óssea quando implantado em efeitos criados em calotas de ratos, sugerindo que esse biomaterial pode ser adequado para o uso em engenharia de tecido ósseo. Contudo, o processo de remodelação óssea envolve ações sinérgica e controlada dos processos de neoformação e reabsorção, modulados por mecanismos locais e sistêmicos, e com a participação de outros tipos celulares além dos osteoblastos. A literatura tem poucos estudos que abordam o processo de reabsorção no contexto da engenharia de tecidos e não existem dados sobre o efeito do BioS-2P sobre a diferenciação e atividade dos osteoclastos. Assim, o objetivo do nosso estudo é avaliar o efeito do BioS-2P e dos produtos de sua dissolução na diferenciação e atividade osteoclástica, in vitro, comparados com o vidro bioativo padrão ouro, o Bioglass#61650; 45S5 (45S5). Para tanto, osteoclastos da linhagem RAW 264.7 serão cultivados (1) sobre discos de BioS-2P e 45S5 e em meio osteoclastogênico; e (2) sobre o plástico de cultura e em meio osteoclastogênico condicionado por BioS-2P e 45S5. Nas diferentes condições de cultivo, serão avaliados a morfologia, a proliferação e a diferenciação atividade osteoclásticas, pela marcação da fosfatase ácida resistente ao tártaro TRAP e pela expressão de genes marcadores de osteoclastos por PCR em tempo real: TRAP, fator de necrose tumoral alfa (TNF-#61537;) receptor ativador do fator nuclear kapa B (RANK), metaloproteinase 9 (MMP9), metaloproteinase 13 (MMP13), receptor associado ao osteoclasto (OSCAR), catepsina K (CTSK). Os resultados desse estudo poderão contribuir para o entendimento do papel das vitrocerâmicas no processo de remodelação óssea focado na atividade reabsortiva e no estabelecimento de novas estratégias de modulação das atividades osteoclástica, favorecendo a interação entre o tecido ósseo e os biomateriais.

A reconstrução de defeitos ósseos em pacientes portadores de Diabetes Mellitus (DM) é um desafio, uma vez que a reparo ósseo está comprometido pela doença. DM é um problema de saúde global, caracterizado por hiperglicemia, e que resulta em complicações em vários órgãos e sistemas. No sistema esquelético, a DM é associada à diminuição da densidade óssea, aumento do risco de fraturas e atraso no reparo. Os mecanismos pelos quais a DM afeta o metabolismo e saúde óssea não estão elucidados, mas sabe-se que o estresse oxidativo causado pela DM pode afetar a atividade celular e o potencial osteogênico das células-tronco mesenquimais (CTMs), sugerindo que CTMs obtidas de indivíduos portadores de DM podem não ser uma alternativa para a regeneração óssea. Assim, estratégias para recuperar seu potencial osteogênico são uma alternativa promissora para o tratamento dos defeitos ósseos e otimização do reparo ósseo em pacientes diabéticos. A terapia de fotobiomodulação (TFBM) é um tratamento não invasivo que diminui o estresse oxidativo e tem sido relacionado à diminuição do estado hiperglicêmico e aceleração do processo de reparo ósseo. Com base no conhecimento da capacidade das CTMs e dos osteoblastos (OBs) em reparar o tecido ósseo e o efeito terapêutico da FBM em pacientes diabéticos, nosso objetivo é avaliar o efeito da TFBM no potencial osteogênico de CTMs de ratos diabéticos. As CTMs serão obtidas a partir da medula óssea de ratos diabéticos e não diabéticos. Após isolamento e expansão, as CTMs serão tratadas com o FBM e diferenciadas em OBs. As culturas serão mantidas por até 21 dias para avaliar a proliferação celular, a atividade da fosfatase alcalina (ALP), a produção de matriz extracelular mineralizada, e a expressão gênica dos marcadores ósseos. Os dados serão submetidos ao teste de aderência à curva normal para determinação do teste estatístico apropriado. Os resultados deste estudo irão esclarecer os potenciais efeitos da TFBM sobre o potencial osteogênico das CTMs e, assim, compreender os mecanismos que afetam negativamente o tecido ósseo na DM. Nossos resultados irão contribuir para o desenvolvimento de abordagens terapêuticas para otimizar reconstruções estético-funcionais de defeitos ósseos em pacientes diabéticos.

O medo e a ansiedade têm sido associados à Odontologia por provocarem expectativa de dor, que aumenta o medo e a ansiedade mantendo um círculo vicioso. Dentre os procedimentos relacionados à expectativa de dor está a injeção dos anestésicos locais, que pode ser minimizada pela aplicação prévia de anestesia por via tópica, especialmente em pacientes ansiosos. Dentre os sais anestésicos empregados por via tópica estão a Benzocaína 20 e o EMLA 5 (do inglês, Eutectic Mixture of Local Anesthetics), com diferentes potenciais analgésicos. O objetivo desse estudo é avaliar o efeito da aplicação dos anestésicos tópicos na percepção de dor em pacientes ansiosos. Para isso, quarenta pacientes saudáveis com indicação para exodontia bilateral dos terceiros molares superiores serão classificados de acordo com o nível de ansiedade dental. Posteriormente, serão submetidos à anestesia tópica ou placebo de maneira randomizada previamente à injeção anestésica do nervo palatino maior. Respostas de dor serão avaliadas por meio de uma escala visual analógica e por alterações dos sinais vitais. Os dados serão submetidos ao teste de aderência à curva de distribuição normal para a definição da análise estatística a ser empregada, paramétrica ou não-paramétrica, e o nível de significância adotado será de 5 . Os resultados desse estudo contribuirão para o entendimento do efeito psicológico e fisiológico da anestesia tópica na percepção de dor em pacientes ansiosos.Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos: RBR-459d4r

Superfícies de titânio (Ti) com nanotopografia podem favorecer a diferenciação osteoblástica por modularem várias vias de sinalização celular. Resultados do nosso grupo de pesquisa mostraram que o um dos mecanismos pelos quais a nanotopografia, obtida por condicionamento com solução de H2SO4/H2O2, exerce seu papel osseoindutor envolve a modulação da via de sinalização de BMP (bone morphogenetic protein). Esse mecanismo faz com que células crescidas sobre essa superfície sintetizem maior quantidade de BMP-2 e sejam mais responsivas à BMP-2 exógena. Adicionalmente, nós observamos que a via de sinalização de Wnt (wingless-type mouse mammary tumor vírus [MMTV] - integration site) é ativada em resposta à nanotopografia. Baseado nesses resultados e considerando a participação da via de Wnt no processo de osteogênese, o objetivo do presente estudo é avaliar se células osteoblásticas são mais responsivas à Wnt-3a exógena, um potente agonista da via de Wnt, quando crescidas sobre o Ti com nanotopografia, comparadas às crescidas sobre a superfície de Ti usinado (Controle). Para testar nossa hipótese, células da linhagem MC3T3-E1, subclone 14, serão cultivadas sobre discos de Ti usinado e com nanotopografia, e sobre o poliestireno. Entre os dias 3 e 5, será adicionado ao meio de cultura a proteína recombinante Wnt-3a (10 ng/mL) e as repostas celulares serão avaliadas por até 10 dias. Aos 7 e 10 dias, será analisada a expressão dos genes marcadores ósseos, fosfatase alcalina (ALP), sialoproteína óssea, RUNX2, osterix, osteocalcina e osteopontina, e dos marcadores da via de Wnt, WNT-3A, Frizzled-4 e Dickkopf, por PCR em tempo real, e será detectada e quantificada a atividade in situ de ALP, pelo método de Fast Red. Os dados serão submetidos ao teste de Kolgomorov-Smirnov para avaliar a aderência à curva normal e posteriormente analisados por testes paramétricos ou não paramétricos para verificar as diferenças entre as amostras estudadas. O nível de significância adotado será de 5% (p≤0,05).

Estudos do nosso grupo de pesquisa demonstraram que o maior potencial osteogênico de superfícies de titânio (Ti) com nanotopografia se deve à indução de maior produção de proteína óssea morfogenética 2 (BMP-2) endógena em um processo, pelo menos em parte, mediado pelo receptor BMPR1A. Adicionalmente, tem sido investigada a participação da via de sinalização Wingless-Type mouse mammary tumor virus [MMTV] Integration Site (Wnt) canônica e não-canônica (Wnt/Ca2+) na resposta de osteoblastos a modificações de superfícies de Ti. Considerando que ambas as vias regulam a formação óssea cooperativamente, o objetivo desse estudo é avaliar o papel da interação das vias de Wnt e de BMP no efeito osseoindutor de superfície de Ti com nanotopografia. Células osteoblásticas da linhagem MC3T3-E1 crescidas sobre poliestireno serão transfectadas com shRNA para genes-alvo envolvidos nas vias de Wnt canônica e não-canônica Wnt/Ca2+, previamente selecionados por serem modulados pela superfície de Ti com nanotopografia. As células serão então avaliadas com relação à diferenciação osteoblástica por: 1) expressão dos genes RUNX2, fosfatase alcalina (ALP) e osteocalcina (OC); 2) expressão proteica de RUNX2 e ALP e 3) atividade de ALP. O shRNA que apresentar maior efeito negativo sobre a diferenciação osteoblástica será selecionado para, juntamente com o shRNA para o receptor BMPR1A, serem utilizados nos experimentos para a avaliação do papel da interação das vias de Wnt e BMP no efeito osseoindutor da nanotopografia. Para isso, células osteoblásticas da linhagem MC3T3-E1 crescidas sobre superfícies de Ti com nanotopografia e usinada (controle) serão transfectadas com o shRNA para o gene-alvo previamente selecionado da via de Wnt (canônica ou não-canônica Wnt/Ca2+), com o shRNA para o receptor BMPR1A ou com a combinação de ambos. Em seguida, serão avaliados os mesmos parâmetros relacionados à diferenciação osteoblástica descritos acima. Os resultados desse estudo podem contribuir para o entendimento dos mecanismos intracelulares envolvidos nas respostas de osteoblastos a superfícies de Ti e, consequentemente, para o desenvolvimento de novas estratégias envolvendo sinalização celular e nanotopografia de superfície que favoreçam os eventos relacionados ao processo de osseointegração.

A reconstrução de defeitos ósseos de grande extensão é um grande desafio na Odontologia e Medicina modernas. Dentre as diversas modalidades de tratamento, a terapia celular surge como uma alternativa que tem apresentados resultados encorajadores. A terapia celular baseia-se no transplante de células-tronco mesenquimais (CTMs) nos defeitos a serem reparados, por via local ou sistêmica. Contudo, pouco se conhece sobre diferenças na quantidade e qualidade do tecido ósseo neoformado na dependência da via de administração, e quanto à participação efetiva das CTMs injetadas na neoformação óssea. Assim, os objetivos desse estudo são avaliar (1) o efeito da injeção de células por via local e sistêmica no reparo de defeitos ósseos mandibulares, (2) o papel das CTMs injetadas por via local ou sistêmica na neoformação óssea e (3) a diferenciação das CTMs injetadas em OBs, no tecido neoformado, utilizando o modelo de defeito ósseo criado mandíbula de ratos, por meio de análises microtomográfica, histológica e morfométrica. Nossos resultados representarão um avanço em termos de pesquisa em terapia celular e poderão influenciar diretamente a rotina de trabalho nas clínicas odontológica e médica por estabelecer novas possibilidades de tratamentos para a reabilitação estético-funcional dos pacientes.

A obtenção de materiais mesoporos baseia-se na presença de arranjos supramoleculares de surfactantes para guiar a formação da mesoestrutura inorgânica a partir de precursores inorgânicos solubilizados no meio, sendo que a morfologia macroscópica e a orientação dos poros podem ser controladas na maioria dos casos. Materiais mesoporosos estruturados são excelentes matrizes para a incorporação de metais, íons lantanídeos, corantes, catalisadores e fármacos, uma vez que possuem estrutura e tamanho de poros controlados, alta área superficial, resistência e estabilidade mecânica, térmica e química. Os objetivos deste projeto englobam a preparação e caracterização de sistemas mesoporosos ordenados utilizando o copolímero polioxietileno-polioxipropileno-polioxietileno como direcionador de estrutura dos poros contendo moléculas de fármacos para possíveis aplicações no campo de liberação controlada de fármacos.

A engenharia de tecido ósseo, associando células-tronco mesenquimais (CTMs) a biomateriais, tem sido proposta como tratamento potencial para o reparo de defeitos ósseos, constituindo uma abordagem nova na área da medicina regenerativa e de amplo interesse para as áreas de cirurgia buco-maxilo-facial e ortopedia, principalmente em situações de não-união de fraturas. Além da utilização de CTMs bem caracterizadas, a seleção do mecanismo utilizado para acondicioná-las nos sítios de defeitos ósseos é fator chave para o sucesso do tratamento. Nesse cenário, os biomateriais, entre os quais os vidros bioativos (e.g.: Biosilicato ) e os compósitos de polímero/cerâmica (e.g.: P(VDF-TrFE)/BT), representam uma alternativa viável para serem empregados como carreadores de células em procedimentos de engenharia de tecido ósseo. Como a osteoporose aumenta dramaticamente o risco de ocorrência de fraturas ósseas, estratégias envolvendo engenharia de tecido ósseo deveriam focar, além do tratamento de defeitos de ossos normais, também ossos osteoporóticos nos quais o processo de reparo é sabidamente deficiente. Assim, os objetivos desse estudo são: (1) caracterizar in vitro as CTMs derivadas de medula óssea e de tecido adiposo de ratos normais durante os processos de diferenciação osteoblástica e adipocítica quanto à expressão de marcadores de superfície de CTMs, proliferação e viabilidade celulares, formação de matriz extracelular mineralizada, formação de acúmulo lipídico e expressão gênica (análise de microarray) e proteica (análise proteômica), em larga escala e temporal, em culturas crescidas em condições osteogênicas e adipogênicas; (2) avaliar in vivo o efeito da engenharia de tecido ósseo, utilizando CTMs derivadas de medula óssea e de tecido adiposo associadas aos biomateriais Biosilicato e P(VDF-TrFE)/BT, no reparo de defeitos de ossos normais e osteoporóticos, utilizando o modelo de defeito ósseo criado em calvária de ratas, por meio de análises tomográfica e histológica. Nossos resultados, em conjunto, representarão um avanço em termos de pesquisa translacional em engenharia de tecido ósseo e poderão influenciar diretamente a rotina de trabalho nas clínicas odontológica e médica, em especial aquelas ligadas ao Sistema Único de Saúde, por estabelecer novas terapias para o reparo de não-união de fraturas que poderão beneficiar tanto pacientes normais quanto pacientes osteoporóticos

A engenharia de tecidos é uma ciência interdisciplinar baseada na combinação de arcabouços, células e fatores de crescimento com o objetivo de desenvolver novos tecidos. Estratégias envolvendo engenharia de tecidos como terapia para o tratamento de defeitos ósseos produzidos por trauma, processo infeccioso ou patológico são de grande interesse nas áreas de cirurgia buco-maxilo facial e ortopedia. Resultados preliminares mostraram o alto potencial osteogênico do Bio-sca, um arcabouço poroso desenvolvido a partir do Biosilicato , sugerindo que esse biomaterial pode ser adequado para o uso em engenharia de tecido ósseo. Assim, os objetivos do nosso estudo são: (1) avaliar in vitro as respostas de células-tronco mesenquimais (CTM) e osteoblastos em estágios iniciais de diferenciação crescidos sobre o Bio-sca e (2) avaliar in vivo o efeito da associação entre CTM ou osteoblastos em estágios iniciais de diferenciação e o Bio-sca sobre o reparo de defeitos ósseos criados em calvárias de ratos. Para isso, CTM e osteoblastos em estágios iniciais de diferenciação obtidos de medula óssea de ratos serão caracterizados quanto à expressão de marcadores de superfície (CD13, CD29, CD31, CD44, CD73, CD90, CD105 e CD166, CD14, CD34, CD45) por citometria de fluxo e à expressão de um painel de genes indicativos da diferenciação osteoblástica, fosfatase alcalina (ALP), runt-related transcription factor 2 (RUNX2), osterix (OSX) colágeno do tipo I (COL I), proteína morfogenética óssea tipo 2 (BMP-2), sialoproteína óssea (BSP), osteopontina (OPN) e osteocalcina (OC) será por PCR em tempo real. Em seguida, serão avaliadas a proliferação celular, atividade de ALP, formação de matriz mineralizada e expressão das proteínas Runx2 e ALP e a expressão dos mesmos genes citados acima das CTM e osteoblastos em estágios iniciais de diferenciação, crescidos sobre Bio-sca e Bioglass 45S5 (controle). Para as avaliações in vivo, defeitos ósseos criados em calvária de ratos receberão quatro tipos de trat. 
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. 
Alunos envolvidos: Doutorado: (1) .

A regeneração de defeitos ósseos resultantes de traumas ou processos patológicos ainda constitui um grande desafio nas áreas da Odontologia e Medicina. A utilização de células tem sido considerada bastante promissora para a regeneração do tecido ósseo e dentre os diversos tipos celulares que podem ser utilizados, as células-tronco mesenquimais, também chamadas de multipotentes estromais, têm sido as mais estudadas. Resultados bastante promissores foram relatados para o tratamento de não união crônica de fraturas e de doenças ósseas metabólicas, tais como, osteogênese imperfeita e hipofosfatasia. Várias observações têm sugerido que essas células atuariam por serem capazes de se diferenciar em diversos tipos celulares e também como um sistema de liberação de fatores de crescimento nos sítios de injúria. A partir disso, formulamos a hipótese de que a terapia celular que fizesse uso de uma associação de células indiferenciadas, como fonte de fatores de crescimento, e de osteoblastos, como formadores da matriz mineralizada, poderia ser mais eficaz para o reparo do tecido ósseo do que essas células isoladamente. Para tanto, estamos propondo avaliar in vitro os efeitos das células-tronco mesenquimais da medula óssea sobre osteoblastos diferenciados a partir dessas mesmas células