O uso de células-tronco na regeneração dos tecidos dentários e periodonto

Os estudos abordando a regeneração dos tecidos dentários ganharam uma nova perspectiva com a utilização das células-tronco. E novas perspectivas têm surgido com a bioengenharia tecidual e as terapias periodontais e pulpares regeneradoras. O objetivo deste trabalho foi desenvolver o modelo experimental de autotransplante em ratos visando compará-lo à técnica de reimplante e estudar a capacidade terapêutica das células da medula óssea em diferentes biomateriais utilizados como matriz para a terapia de células-tronco no reparo dos tecidos dentais. Foram utilizados 23 ratos Wistar divididos em grupos de 1, 3, 15 e 60 dias para as técnicas de reimplante e autotransplante. Os grupos com injeção de células-tronco (CT) foram: (1) grupo de 3 dias, combinado à técnica de reimplante; (2) grupo de 15 dias com ambas as técnicas. Blocos contendo os três dentes molares superiores de cada lado dos ratos foram removidos, feitas radiografias periapicais e as peças foram processadas para inclusão em parafina. Foram avaliadas a espessura do ligamento periodontal (LPD) comparada entre os diferentes grupos e a morfologia celular e matriz extracelular relacionadas à superfície radicular, ao osso alveolar e à porção média do LPD, além das células da polpa dental de cada grupo. As células isoladas a partir da medula-óssea foram incubadas por 24h, 48h, e 72h em placas de cultura contendo membranas de colágeno bovino tipo I - CollaTape (Integra LifeSciences Corporation, Plainsboro, NJ, USA), enxerto ósseo - Extra Graft XG-13 (Silvestre Labs Quimica e Farmaceutica LTDA, RJ, Brazil) ou um dente molar de rato. Os espécimes foram observados em um microscópio invertido para contagem de células e processadas para observação no microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os grupos de 1 e 3 dias apresentaram medidas de LPD significativamente maiores para a técnica de autotransplante quando comparadas ao reimplante. O grupo de 3 dias com CT não apresentou alterações pulpares significativas, diferente do controle (sem CT) O grupo de 15 dias com CT apresentou as mesmas características histológicas do grupo sem injeção de CT. A observação ao MEV dos biomateriais revelou que as células apresentaram pouca adesão e proliferação no enxerto ósseo e no cemento dentário quando comparados à membrana colágena. A técnica de reimplante associada à injeção de células-tronco sugere alguma influência da terapia com as células-tronco sobre a polpa. As distâncias aumentadas no LPD com a técnica de autotransplante podem não influenciar tanto o sucesso da técnica. As células mesenquimais da medula óssea possuem grande potencial para colonizarem a membrana colágena CollaTape que mostrou vantagens sobre o enxerto ósseo Extra Graft XG-13 como biomaterial para a aderência e a proliferação de células mononucleares da medula óssea, permitindo a diferenciação destas células.

Efeitos do uso de antiinflamatório e do exercício aeróbico sobre a regeneração tecidual e perfil biomecânico do tendão calcâneo de ratos após ruptura completa

Ruptura do tendão calcâneo é uma das lesões tendíneas mais frequentes. Embora a maioria dos trabalhos sugira que o exercício seja benéfico na cicatrização tendínea, não há consenso sobre o efeito do antiinflamatório neste contexto. Trabalhos experimentais tentam reproduzir lesão aguda deste tendão, em diferentes espécies animais. Neste estudo, descrevemos uma técnica de tenotomia completa do tendão calcâneo direito em ratos e, em seguida, avaliamos os efeitos do uso do antiinflamatório e do exercício aeróbico, isoladamente e em combinação, sobre a proliferação celular e o perfil biomecânico do tendão calcâneo, durante o processo de cicatrização após tenotomia. Estudo experimental com 156 ratos machos adultos, da raça Wistar, com idade média de 3 meses e peso médio de 300g. Após anestesia com tiopental e com auxílio da microscopia de luz, foi realizada incisão longitudinal posterior de cinco milímetros, em direção proximal, a partir da tuberosidade posterior do calcâneo da pata direita do rato. Foi feito corte transversal do tendão calcâneo, a sete milímetros da tuberosidade do calcâneo, com preservação do tendão plantar. Utilizamos as técnicas de Hematoxilina e Eosina, Picrosirius-red e Resorcina-fucsina de Weigert para avaliação da cicatrização tendínea e das fibras dos sistemas colágeno e elástico. Após a tenotomia, metade dos animais receberam tenoxicam intramuscular por 7 dias e no 8o dia iniciou-se protocolo de exercício em esteira na metade de cada grupo. Os ratos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento: A sem antiinflamatório E sem exercício (controle); B com antiinflamatório E com exercício; C sem antiinflamatório E com exercício; D com antiinflamatório E sem exercício. Os animais foram eutanasiados com 1, 2, 4 e 8 semanas após a tenotomia, para avaliação histológica pelo PCNA, e biomecânica através do teste de resistência à tração e da medida do ciclo locomotor. Foram realizados análise de variância, teste de Kruskal-Wallis e o método de Bonferroni, no programa R Project, versão 2.11.1. O tempo cirúrgico médio foi de 1 minuto e 24 segundos, sem complicações observadas até a 8a semana pós-operatória. Observamos proliferação celular e fibrilogênese com duas semanas, e diminuição da celularidade e das fibras elásticas na 8a semana, além de mudanças na organização estrutural do sistema colágeno. Encontramos pico da imunomarcação com PCNA na 2a semana em todos os grupos, exceto no grupo A, cujo pico aconteceu com 1 semana da tenotomia. Evidenciamos resistência à tração significativamente maior (p=0,02) nos ratos submetidos ao exercício, 8 semanas após ruptura. Nos grupos com antiinflamatório, observamos um ciclo locomotor mais estável durante todo o tempo avaliado. Consideramos a técnica cirúrgica experimental de tenotomia completa do tendão calcâneo, realizada com auxílio da microscopia de luz e preservação do tendão plantar, simples, rápida, com sinais de cicatrização tendínea normal e de fácil reprodução em ratos. O exercício aeróbico, iniciado precocemente após tenotomia completa do tendão calcâneo, é significativamente benéfico na sua recuperação biomecânica e o uso combinado com antiinflamatório confere maior estabilidade na marcha, o que pode proteger contra rerruptura tendínea em ratos

Estudo da descelularização tecidual na produção de arcabouços biológicos para enxertos

The regeneration of bone defects with loss of substance remains as a therapeutic challenge in the medical field. There are basically four types of grafts: autologous, allogenic, xenogenic and isogenic. It is a consensus that autologous bone is the most suitable material for this purpose, but there are limitations to its use, especially the insufficient amount in the donor. Surveys show that the components of the extracellular matrix (ECM) are generally conserved between different species and are well tolerated even in xenogenic recipient. Thus, several studies have been conducted in the search for a replacement for autogenous bone scaffold using the technique of decellularization. To obtain these scaffolds, tissue must undergo a process of cell removal that causes minimal adverse effects on the composition, biological activity and mechanical integrity of the remaining extracellular matrix. There is not, however, a conformity among researchers about the best protocol for decellularization, since each of these treatments interfere differently in biochemical composition, ultrastructure and mechanical properties of the extracellular matrix, affecting the type of immune response to the material. Further down the arsenal of research involving decellularization bone tissue represents another obstacle to the arrival of a consensus protocol. The present study aimed to evaluate the influence of decellularization methods in the production of biological scaffolds from skeletal organs of mice, for their use for grafting. This was a laboratory study, sequenced in two distinct stages. In the first phase 12 mice hemi-calvariae were evaluated, divided into three groups (n = 4) and submitted to three different decellularization protocols (SDS [group I], trypsin [Group II], Triton X-100 [Group III]). We tried to identify the one that promotes most efficient cell removal, simultaneously to the best structural preservation of the bone extracellular matrix. Therefore, we performed quantitative analysis of the number of remaining cells and descriptive analysis of the scaffolds, made possible by microscopy. In the second stage, a study was conducted to evaluate the in vitro adhesion of mice bone marrow mesenchymal cells, cultured on these scaffolds, previously decellularized. Through manual counting of cells on scaffolds there was a complete cell removal in Group II, Group I showed a practically complete cell removal, and Group III displayed cell remains. The findings allowed us to observe a significant difference only between Groups II and III (p = 0.042). Better maintenance of the collagen structure was obtained with Triton X-100, whereas the decellularization with Trypsin was responsible for the major structural changes in the scaffolds. After culture, the adhesion of mesenchymal cells was only observed in specimens deccelularized with Trypsin. Due to the potential for total removal of cells and the ability to allow adherence of these, the protocol based on the use of Trypsin (Group II) was considered the most suitable for use in future experiments involving bone grafting decellularized scaffolds

Uso de membrana biossintética a base de celulose na regeneração tecidual guiada

Guided Tissue Regeneration (GTR) is a regenerative treatment modality that requires the placement of a physical barrier over a bone defect in such a way that the proliferation of the surrounding soft tissues into the barrier-protected area is prevented. Thereby in the guided osseous regeneration allowing bone-forming cells from the existent bone edges to invade the space and produce bone. The physical barriers should be biocompatible, allow cellular occlusion, maintain adequate space, tissue integration and facility in the application. They can be occlusive or permeable, absorbable or non-absorbable. Among various types of physical barriers in the market, the cellulose biosynthetic membrane is emphasizing by the necessary characteristics for GTR and to be a national product developed in low cost.

Guided bone regeneration with subperiosteal implants of PTFE and hydroxyapatite physical barriers in rats

A regeneração periodontal e do rebordo ósseo utilizando barreiras físicas são procedimentos bem estabelecidos em cirurgias reconstrutivas. As características do biomaterial e o desenho da membrana empregados na regeneração tecidual guiada desempenham um papel importante na obtenção de bons resultados. O objetivo deste estudo experimental histológico foi comparar o uso de dois tipos de barreiras físicas na regeneração óssea guiada em defeitos criados na tíbia de ratos. Quinze animais foram divididos em três grupos: grupo I (barreira não-porosa de politetrafluoretileno), grupo II (blocos de hidroxiapatita de coral) e grupo III (controle que não recebeu nenhuma barreira). A análise histológica demonstrou várias quantidades de osso neoformado com ambos os tipos de barreiras. A barreira de politetrafluoretileno mostrou melhores resultados do que a hidroxiapatita. Os resultados deste estudo sugerem que a regeneração óssea pode ser conseguida com a técnica de submersão da barreira física.

Polímeros biorreabsorvíveis como substrato para cultura de células e engenharia tecidual

Biomateriais poliméricos são desenvolvidos para uso como substitutos de tecidos danificados e/ou estimular sua regeneração. Uma classe de biomateriais poliméricos são os biorreabsorvíveis, compostos que se decompõem tanto in vitro quanto in vivo. São empregados em tecidos que necessitam de um suporte temporário para sua recomposição tecidual. Dentre os vários polímeros biorreabsorvíveis, destacam-se os alfa-hidróxi ácidos, entre eles, diferentes composições do poli(ácido lático) (PLA), como o poli(L-ácido lático) (PLLA), poli(D-ácido lático) (PDLA), poli(DL-ácido lático) (PDLLA), além do poli(ácido glicólico) (PGA) e da policaprolactona (PCL). Estes polímeros são considerados biorreabsorvíveis por apresentarem boa biocompatibilidade e os produtos de sua decomposição serem eliminados do corpo por vias metabólicas. Diversas linhas de pesquisa mostram que os diferentes substratos à base de PLA estudados não apresentam toxicidade, uma vez que as células são capazes de crescer e proliferar sobre eles. Além disso, diversos tipos de células cultivadas sobre diferentes formas de PLA são capazes de se diferenciarem sobre os diferentes polímeros e passar a produzir componentes de matriz extracelular. Neste trabalho, é revisada a utilização de substratos à base de alfa-hidróxi ácidos, com destaque para diferentes formas de PLA, utilizados como substratos para cultura de células, bem como suas aplicações.

Ação de biomateriais e laser de baixa intensidade na reparação tecidual óssea: estudo histológico em ratos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência do plasma rico em plaquetas associado ou não à regeneração tecidual guiada na cicatrização de defeitos de fenestração periodontal em cães: estudo histológico e histométrico

Pós-graduação em Odontologia - FOA

Proteína derivada da matriz do esmalte associada à regeneração tecidual guiada e vidro bioativo no tratamento de lesões de furca grau III. Estudo histológico em cães

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Síntese e caracterização de compósitos poli(fluoreto de vinilideno-trifluoretileno)/titanato de bário para uso em regeneração tecidual guiada

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização e avaliação da citocompatibilidade de nanocompositos baseados em celulose bacteriana e fibroína para aplicação em regenração tecidual

Pós-graduação em Ciências Odontológicas - FOAR

Effect of platele-rich plasma on healing of class III furcation defects treated with autogenous bone grafting and guided tissue regeneration: a histomorphometric sutdy in dogs

Objective: The purpose of this study was to evaluate the effects of the platelet-rich plasma (PRP) when used in combination with autogenous bone graft and bioabsorbable membrane (Resolut® ) in the treatment of Class  III furcation defects in dogs. Material and method: Class III furcation defects (5 mm in height and in depth) were surgically created in the mandibular third premolars of five mongrel dogs. After nine weeks, the lesions were treated with scaling and root planning and each defect received one of the following treatments: autogenous bone graft + membrane (group C) or PRP + autogenous bone graft + membrane (group T). After a healing period of 90 days, the animals were sacrificed. Routine histological processing and staining with hematoxilyn and eosin and Masson trichrome were performed and a histomorphometric analysis determined the effect of the treatments on periodontal tissue regereneration. Data were analyzed by Hotelling’s T-squared (p < 0.05). Result: No statistically significant difference between C and T groups was observed by the histomorphometric analysis of the furcation area. Both treatment groups demonstrated similar regenerative results with the furcation defects partially filled and periodontal regeneration limited to the experimental notches of the lesions. (p > 0.05). Conclusion: According to the present results, PRP does not enhance the periodontal regeneration in class III furcation defects treated with autogenous bone graft and bioabsorbable membrane.

Effect of platelet-rich plasma on healing of class III furcation defects treated with autogenous bone grafting and guided tissue regeneration: a histomorphometric study in dogs

The purpose of this study was to evaluate the effects of the platelet-rich plasma (PRP) when used in combination with autogenous bone graft and bioabsorbable membrane (Resolut® ) in the treatment of Class  III furcation defects in dogs. Material and method: Class III furcation defects (5 mm in height and in depth) were surgically created in the mandibular third premolars of five mongrel dogs. After nine weeks, the lesions were treated with scaling and root planning and each defect received one of the following treatments: autogenous bone graft + membrane (group C) or PRP + autogenous bone graft + membrane (group T). After a healing period of 90 days, the animals were sacrificed. Routine histological processing and staining with hematoxilyn and eosin and Masson trichrome were performed and a histomorphometric analysis determined the effect of the treatments on periodontal tissue regereneration. Data were analyzed by Hotelling’s T-squared (p < 0.05). Result: No statistically significant difference between C and T groups was observed by the histomorphometric analysis of the furcation area. Both treatment groups demonstrated similar regenerative results with the furcation defects partially filled and periodontal regeneration limited to the experimental notches of the lesions. (p > 0.05). Conclusion: According to the present results, PRP does not enhance the periodontal regeneration in class III furcation defects treated with autogenous bone graft and bioabsorbable membrane.

Root reconstructed with mineral trioxide aggregate and guided tissue regeneration in apical surgery: a 5-year follow-up

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Somatic embryogenesis, organogenesis and plant regeneration in taro (Colocasia esculenta var. esculenta)

Callus was initiated in three different ‘‘esculenta’’ taro cultivars by culturing corm slices in the dark on half-strength MS medium supplemented with 2.0 mg/l 2,4- dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) for 20 days followed by subculture of all corm slices to half-strength MS medium containing 1.0 mg/l thidiazuron (TDZ). Depending on the cultivar, 20–30% of corm slices produced compact, yellow, nodular callus on media containing TDZ. Histological studies revealed the presence of typical embryogenic cells which were small, isodiametric with dense cytoplasms. Somatic embryos formed when callus was transferred to hormone-free medium and *72% of the embryos germinated into plantlets on this medium. Simultaneous formation of roots and shoots during germination, and the presence of shoot and root poles revealed by histology, confirmed that these structures were true somatic embryos. Plants derived from somatic embryos appeared phenotypically normal following 2 months growth in a glasshouse. This method is a significant advance on those previously reported for the esculenta cultivars of taro due to its efficiency and reproducibility.