RHBMPS – ORIGEM E IDENTIFICAÇÃO

Atribuíram-se às pesquisas realizadas por Urist4 _{os primeiros}

questionamentos sobre os processos determinantes da neoformação óssea, em locais desprovidos de tecido ósseo. Para ele, um fator central seria o responsável por esse evento. Esse fator foi descrito como uma substância indutora de formação óssea, denominada proteína óssea morfogenética (Bone Morphogenetic Proteins - BMP), presente na matriz óssea de colágeno. Afirmou ainda que as células indutoras e as células induzidas eram provenientes do hospedeiro e que essas mesmas células indutoras seriam descendentes de histiócitos fixos a células do tecido conjuntivo perivascular. Proteínas naturais que estimulam células do hospedeiro a se diferenciarem em osso estão frequentemente sendo produzidas e testadas de acordo com vários protocolos experimentais9_{. Urist e Strates}10

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identificaram tais componentes da matriz como fatores de crescimento que induzem a formação de osso ectópico e as nomearam como proteínas morfogenéticas ósseas. Mais tarde, Wozney e colaboradores11 _produziram

as primeiras proteínas morfogenéticas utilizando a tecnologia recombinante (BMP-1 ao BMP-4) e identificaram as suas características bioquímicas e biológicas e as sequências de aminoácido. A caracterização e o isolamento de outros BMPs têm sido foco de outros estudos. Atualmente mais de vinte tipos de BMPs já foram caracterizados.12

4 CLASSIFICAÇÃO

As proteínas morfogenéticas ósseas são as responsáveis pela sinali- zação para a indução da formação óssea13, 14, 15, 16_{. As BMPs representam}

uma família com mais de vinte proteínas relatadas, as quais representam parte da família dos fatores - ß de crescimento e transformação (TGF- ß)12_{, ativando e inibindo, os fatores de diferenciação e crescimento}

(GDFs).11

Wozney e colaboradores 11 _{forneceram detalhes sobre a identifica-}

ção e a clonagem molecular de fatores com atividade de BMP. Isso foi conseguido através da purificação da BMP presente em osso bovino. Atra- vés do isolamento de vários polipeptídios, os autores determinaram a sequência de vários aminoácidos e sintetizaram uma sonda de oligonucleotídeos. Dessa forma, foi possível a clonagem das BMPs, identificadas de 1 a 9, revelando ainda que as BMPs de 2 a 9 constituem membros da família TGF- ß.

As BMPs apresentam, em sua constituição, uma sequência Iíder secretora, que permite à proteína sair da célula; um grande propetídeo dominante e ainda uma região carboxil-terminal com 100 a 130 resíduos de aminoácidos, que constituem a parte ativa ou madura da molécula e onde se encontram os 7 resíduos de cisteína em ligações bissulfeto.17

A análise da identidade das BMPs permite sua divisão em várias subfamílias. O exame da sequência de aminoácidos das proteínas morfogenéticas demonstrou serem as proteínas BMP-2 e BMP-4 consti- tuintes do subgrupo mais relacionado. Essas proteínas apresentam 86% de sequências de aminoácidos idênticas entre si, e idênticos em 33 a 35% com o TGF- ß.13, 18, 19, 20

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As BMP-5, BMP-6 (Vgr-1), BMP-7 (OP-1) e BMP-8 (OP-2) formam o segundo grupo, o qual exibe cerca de 73 a 83% de aminoácidos similares entre si, e são provavelmente homólogos do gene Vgr/60 A15_{. A BMP-3, ou osteogenina, como a proteína}

morfogenética mais distinta, forma, por si só, o terceiro grupo, com 45% de sequências idênticas ao BMP-215_{. A BMP-1 diferencia-se das}

demais BMPs por não apresentar atividade morfogenética e não per- tencer à família do TGF-beta, sendo, hoje, considerada como um procolágeno C-proteinase.21

Mais recentemente, outra subfamília de proteínas similares à BMP, importantes na formação óssea, foi clonada e então denominada de fator de crescimento e diferenciação 5 (GDF-5), ou proteína morfogenética derivada de cartilageno 1 (CDMP-1), GDF-6 ou CDMP-2, e GDF-7 ou BMP-12. Essas são homólogas em 80 a 86% entre si, e 46 a 57% idênticas de BMP-2 até o BMP-8.22

Quadro 1 – Funções conhecidas dos tipos de BMP

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ODONT OL OGIA: T emas relev antes v. 3 5 MECANISMOS DE AÇÃO

Quadro 2 – Mecanismos de ação do rhBMP-2 em esponja de colágeno reabsorvível (ACS). Fonte: HOW InFUSE...23

5.1 IMPLANTAÇÃO

Quando uma concentração adequada de proteína morfogenética óssea humana recombinante-2 (rhBMP-2) é colocada sobre uma esponja de colágeno absorvível (ACS) e implantada no organismo, induz novo tecido ósseo no local da implantação.

As células-tronco mesenquimais ao redor dos tecidos da área im- plantada entram em contato primeiro com a rhBMP-2/ACS. A esponja de colágeno degrada ou dissolve, e essas células-tronco começam a se dife- renciar em células osteoblásticas, para formar osso trabecular ou cartila- gem. A formação de vasos sanguíneos (angiogênese) é observada ao mes- mo tempo.

5.2 QUIMIOTAXIA

O primeiro passo no processo de formação óssea induzida pela rhBMP-2/ACS é a migração de células formadoras de osso para a região. A quimiotaxia envolve a estimulação da migração celular em resposta a um sinal químico. 24,25 _{Células-tronco mesenquimais e osteoblastos do}

osso sangrante do músculo e do periósteo infiltram o implante de rhBMP- 2/ACS. Ensaios in vitro demonstraram que a rhBMP-2 pode estimular a migração quimiotática específica de células formadoras de osso.24,25

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5.3 PROLIFERAÇÃO

As células-tronco mesenquimais proliferam nas imediações do rhBMP-2/ACS implantado. Ensaios in vitro demonstraram que a rhBMP- 2 pode aumentar a proliferação de várias linhagens de células multipotentes, que são capazes de se diferenciar em osteoblastos.26,27

5.4 DIFERENCIAÇÃO

Ensaios in vitro de rhBMP-2 demonstraram que a diferenciação de células-tronco mesenquimais em osteoblastos desempenha um papel indutor essencial na formação óssea 28_{, o que foi comprovado também}

em estudos pré-clínicos.26,29,30 _{A rhBMP-2 se liga a receptores específicos}

na superfície da célula mesenquimal e proporciona a sua diferenciação em células formadoras de osso.22,27

5.5 FORMAÇÃO ÓSSEA

Estudos pré-clínicos têm confirmado que a formação óssea inicia- da pela rhBMP-2/ACS é um processo de auto-limitação, formando um volume de osso previsível. O processo de formação óssea tende a ocorrer da porção mais exterior do enxerto (rhBMP-2/ACS) até o seu centro, de modo que todo o enxerto seja substituído por osso trabecular. A capaci- dade da rhBMP-2 em induzir nova formação óssea é dependente da sua concentração. A taxa de formação óssea, a quantidade de osso formado, a densidade óssea estão positivamente correlacionados tanto com a concen- tração da rhBMP-2 quanto com a biodisponibilidade da rhBMP-2 no local implantado.28

5.6 REMODELAÇÃO

A remodelação do osso trabecular induzida pela rhBMP-2/ACS ocorre de modo a ser consistente com as forças biomecânicas colocadas sobre ele. Avaliações radiográfica, biomecânica e histológica do osso in- duzido indicam que ele funciona biologicamente e biomecanicamente como osso nativo. Além disso, estudos pré-clínicos indicaram que o osso induzido por rhBMP-2/ACS pode reparar-se, se fraturado, de um modo indistinguível do osso nativo cicatricial. 28

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Além da sua atuação nos processos de reparo de tecido ósseo, as maiores evidências para o envolvimento das BMPs na embriogênese pro- vêm do isolamento dos mRNAs para as BMPs em vários tecidos, o que sugere funções múltiplas tanto na morfogênese quanto no padrão de for- mação fora do esqueleto, como é demonstrado no Quadro 2. A hibridização

in situ evidenciou que o mRNA da BMP-2 é expresso durante o desen-

volvimento dos membros, do coração, dos dentes, da mesênquima craniofacial e dos olhos.31

No documento Odontologia: temas relevantes (páginas 42-47)