Avaliação da influência do método de esterilização na adesão e proliferação de várias linhas celulares em scaffolds de compósitos de poli(e-caprolactona)/hidroxiapatite produzidos por uma técnica de fabricação aditiva

Abstract

Este projeto tem como objetivo avaliar o desempenho biológico de scaffolds para regeneração óssea preparados por um processo de fabricação aditiva. O Instituto Politécnico de Leiria desenvolveu uma bioextrusora que tem como função produzir este tipo de scaffolds. Os referidos scaffolds são constituídos por uma mistura de policaprolactona e hidroxiapatite, em diferentes percentagens, bem como geometria e porosidade específicas, o que permitirá testar a citotoxicidade e proliferação celulares para vários tipos de células: macrófagos, fibroblastos e células osteogénicas Testaram-se estas estruturas 3D através de ensaios de cultura celular, concretamente com fibroblastos, macrófagos e células osteogénicas realizando igualmente co-culturas dos dois primeiros tipos de células. Os fibroblastos foram desenvolvidos a partir de polpa de dentes imaturos humanos. Após recolha de germes dentários, as células do tecido ósseo foram diferenciadas a partir de células mesenquimatosas da papila dentária, que podem originar odontoblastos/osteoblastos, através de uma técnica bem estabelecida. Utilizaram-se ainda células osteogénicas de uma linha de osteossarcoma (MNNG/HOS). Qualquer um dos tipos de células foi semeado, em mono ou co-cultura, sobre os diferentes scaffolds esterilizados por plasma ou por óxido de etileno. Os germes dentários e os dentes imaturos foram recolhidos em colaboração com a Área de Endodontia do Departamento de Estomatologia, Medicina Dentária e Cirurgia Maxilo- Facial da Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra. Os macrófagos peritoneais foram recolhidos a partir de ratos usando uma técnica estabelecida pela equipa, pois têm características idênticas aos macrófagos humanos. A proliferação celular e citotoxicidade foram avaliadas usando o teste de MTT (brometo de 3-(4,5,-dimetiltiazol-2-il)-difenil tetrazólio). Realizaram-se experiências in vivo, num modelo animal (rato Wistar), de acordo com as normas nacionais e internacionais de experimentação animal. Efetuou-se a implantação cirúrgica de alguns tipos de scaffolds esterilizados Das experiências in vitro pôde concluir-se em que os scaffolds de PCL + HA 10% + 300 μm + 90° e PCL + 300 μm + 90° apresentam características favoráveis ao crescimento de fibroblastos, os scaffolds de PCL + HA N 10% + 300 μm + 90° e PCL + HA N 25% +300 μm + 90° apresentam características favoráveis ao crescimento de macrófagos e os scaffolds de PCL + 600 μm + 45° apresenta características favoráveis ao crescimento de fibroblastos e macrófagos em co-cultura. Observou-se nas experiências in vivo que os scaffolds constituídos apenas por PCL apresentam características mais favoráveis à cicatrização e re-estruturação tecidular, seguindo-se a mistura PCL + HA 25% e por fim a mistura PCL + HA a 10%. Pôde ainda concluir-se que,, in vivo, os scaffolds esterilizados por óxido de etileno apresentam melhores resultados que os scaffolds esterilizados por plasma. A Engenharia de Tecidos poderá vir a ganhar bastante com este tipo de scaffolds, uma vez que apresentam várias vantagens relativamente aos métodos convencionais de produção, o que possibilita um alto nível de controlo da sua arquitetura e assegura grande reprodutibilidade. .Palavras-Chave “Scaffold”; “Fabricação aditiva”; “Macrófagos”; “Fibroblastos”; “Osteoblastos”; “Engenharia de Tecidos”.