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TÍTULO: UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO MESENQUIMAIS NA REPARAÇÃO OSTEOCONDRAL EM RATOS INDUZIDOS À OSTEOARTRITE
TÍTULO:
CATEGORIA: EM ANDAMENTO CATEGORIA:
ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDE ÁREA:
SUBÁREA: MEDICINA SUBÁREA:
INSTITUIÇÃO: CENTRO UNIVERSITÁRIO DE ARARAQUARA INSTITUIÇÃO:
AUTOR(ES): GERSON BUTIGNOLI JUNIOR, JOÃO RAMALHO BORGES AUTOR(ES):
ORIENTADOR(ES): LUÍS HENRIQUE MONTREZOR ORIENTADOR(ES):
COLABORADOR(ES): ANDRÉ CAPALDO AMARAL, MICHELE ANDRADE DE BARROS COLABORADOR(ES):
1 – RESUMO
A osteoartrite (OA) é uma doença degenerativa articular que pode afetar qualquer articulação sinovial. O envelhecimento é um dos fatores de risco para o desenvolvimento da OA. Além da idade, há outros fatores de risco para o desenvolvimento da patologia: sexo, lesão articular prévia, obesidade, predisposição genética e fatores mecânicos. É uma doença incapacitante, acomete milhões de pessoas ao redor do mundo, gera importante ônus sócio-econômico e ainda não tem tratamento eficaz e aprovado. A utilização de células-tronco mesenquimais no tratamento de diversas patologias tem sido atraente alternativa para a medicina regenerativa. Células multipotentes com capacidade de rápida proliferação e auto-renovação, capacidade para diferenciação em condrócitos e que apresentam efeitos parácrinos anti-inflamatórios e imunomoduladores, além de ampla distribuição tecidual e modulação sobre fatores de crescimento estão sendo utilizadas para o tratamento de osteoartrites. O principal objetivo do presente trabalho é analisar os efeitos das células-tronco mesenquimais alogênicas na reparação osteocondral em ratos castrados e não castrados induzidos à osteoartrite do joelho em consequência da lesão cirúrgica do ligamento cruzado anterior.
2 – INTRODUÇÃO
As alterações patológicas comumente observadas em articulações com OA incluem a degradação da cartilagem articular, o espessamento do osso subcondral, a formação de osteófitos, graus variáveis de inflamação sinovial, degeneração de ligamentos e meniscos (no joelho) e hipertrofia da cápsula articular. Também pode haver alterações nos músculos periarticulares, nervos, bursa e bolsas de gordura1,2.
A falta de tratamentos convencionais de sucesso muitas vezes leva à artroplastia em pacientes com OA em fase terminal. Nos últimos anos, o foco das pesquisas mudou para tratamentos menos invasivos, para regenerar a espessura total da cartilagem articular, tais como a utilização de células-tronco mesenquimais (CTMs). Relatos de casos e ensaios clínicos têm sido publicados mostrando que a OA leve a moderada pode ser tratada de forma eficiente e simples usando CTMs autólogas ou alogênicas3.
As CTMs são células multipotentes que têm a capacidade de rápida proliferação, auto-renovação e potencial multilinhagem que permite a diferenciação em vias condrogênicas, osteogênicas e adipogênicas. Devido a sua capacidade de diferenciar-se em condrócitos e os efeitos parácrinos das substâncias bioativas secretadas, as MSCs são fonte celular para o tratamento da OA. Além disso, os efeitos anti-inflamatórios e imunomoduladores dessas células também podem retardar a progressão da doença4.
Estudos relatam a presença de receptores de estrogênio e de testosterona (T) em células estaminais, sugerindo que esses podem modular a função dessas células. As CTMs são agentes terapêuticos utilizados para proteção e reparação de órgãos, e os estrógenos podem potencializar sua capacidade proliferativa e protetora, aumentando ou diminuindo a produção de citocinas e de fatores de crescimento nessas células. O papel dos andrógenos em células estaminais é controverso, mas a maioria dos estudos sugere que os mesmos têm efeitos inibitórios sobre as funções dessas células, e que anti-andrógenos poderiam anular estes efeitos. Entretanto, o papel dos hormônios sexuais sobre a função das CTMs deve ser melhor elucidado para favorecer sua aplicação e potencializar melhor eficácia terapêutica5,6.
3 – OBJETIVOS
O objetivo do presente projeto será analisar os efeitos das células-tronco mesenquimais na reparação osteocondral em ratos castrados e não castrados induzidos à osteoartrite do joelho.
4 – METODOLOGIA
Serão utilizados ratos Wistar adultos (150 - 200g) mantidos em condições ideiais de biotério com água e ração ad libitum. Grupos experimentais (n = 7): Controles; Castrados sem reposição hormonal (T) e sem aplicação de células; Castrados sem reposição hormonal (T) e com aplicação de células; Castrados com reposição hormonal (T) e sem aplicação de células; Castrados com reposição hormonal (T) e com aplicação de células; Não castrados sem reposição hormonal (T) e sem aplicação de células; Não castrados sem reposição hormonal (T) e com aplicação de células. Será realizada castração cirúrgica e reposição hormonal com testosterona
(6 mg/kg) subcutânea, uma vez por semana, durante o período experimental. A indução da osteoartrite será realizada via parapatelar medial e o ligamento cruzado anterior será transeccionado. Após quarenta dias da lesão cirúrgica do ligamento, serão realizadas injeções intra-articulares (joelho esquerdo) de CTMs alogênicas na concentração de 1 x 106 célula/animal/0,2 mL de soro fisiológico. Ao final do experimento, os animais serão eutanasiados e as variações plasmáticas de testosterona serão aferidas por radioimunoensaio. As articulações dos joelhos serão retiradas e processadas para a preparação das lâminas histológicas para avaliações da reparação osteocondral diante dos tratamentos propostos.
5 – DESENVOLVIMENTO
A osteoartrite é uma doença incapacitante que acomete cerca de 27 milhões de pessoas nos Estados Unidos e cerca de 630 milhões de pessoas ao redor do mundo7. A compreensão da fisiopatologia da OA, seja a primária (idiopática) ou a secundária (pós traumática) é importante para o desenvolvimento de propostas de tratamento que melhorem a qualidade de vida das pessoas acometidas. Desta forma, a proposta de modelos animais para o estudo da reparação osteocondral, em ratos castrados e não castrados, com injeção intra-articular direta de CTMs alogênicas, pode contribuir para a compreensão de ações da testosterona sobre a modulação das ações das CTMs nos mecanismos de reparação osteocondral e para a medicina translacional.
6 - RESULTADOS PRELIMINARES
Os experimentos serão iniciados no primeiro semestre de 2017, e os resultados preliminares estarão prontos até o segundo semestre de 2017.
7 - FONTES CONSULTADAS
1- LOESER, R.F.; GOLDRING, S.R.; SCANZELLO, C.R; GOLDRING, M.B. Osteoarthritis: A Disease of the Joint as an Organ. Arthritis & Rheumatology, v. 64, n. 6, p. 1-18, 2012. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3366018/>. Acesso em: 15 abr. 2016.
2- SATO, M.; UCHIDA, K.; NAKAJIMA, H.; MIYAZAKI, T.; GUERRERO, A.R., WATANABE, S.; ROBERTS, S.; BABA, H. Direct transplantation of mesenchymal stem cells into the knee joints of Hartley strain guinea pigs with spontaneous osteoarthritis. Arthritis Research & Therapy, v. 14, n. 1, 2012. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3392826/>. Acesso em: 15 abr. 2016.
3- KRISTJÁNSSON, B.; HONSAWEK, S. Current Perspectives in Mesenchymal Stem Cell Therapies for Osteoarthritis. Stem Cells International, v. 2014, p. 1-13, 2014. Disponível em: <http://www.hindawi.com/journals/sci/2014/194318/>. Acesso em: 15 abr. 2016.
4- HAM, O.; LEE, C.Y.; KIM, R.; LEE, J.; OH, S.; LEE, M.Y.; KIM, J.; HWANG, K.C.; MAENG, L.S.; CHANG, W. Therapeutic Potential of Differentiated Mesenchymal Stem Cells for Treatment of Osteoarthritis. International Journal of Molecular Sciences, v. 16, n. 7, p. 14961-14978, 2015. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4519882/>. Acesso em: 17 abr. 2016. 5- RAY, R.; NOVOTNY, N.M.; CRISOSTOMO, P.R.; LAHM, T.; ABARBANELL, A.; MELDRUM, D.R. Sex Steroids and Stem Cell Function. Molecular Medicine, v. 14, n. 7-8, p. 493-501, 2008. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2376641/>. Acesso em: 25 jun. 2016.
6- COROTCHI, M.C.; POPA, M.A.; SIMIONESCU, M. Testosterone stimulates proliferation and preserves stemness of human adult mesenchymal stem cells and endothelial progenitor cells.
Romanian Journal of Morphology and Embryology, v. 57, n. 1, p. 75-80, 2016. Disponível em:
<http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27151691>. Acesso em: 25 jun. 2016.
7- CHRISTIANSEN, B.A.; GUILAK, F.; LOCKWOOD, K.A.; OLSON, S.A.; PITSILLIDES, A.A.; SANDELL, L.I.; SILVA, M.J.; VAN DER MEULEN, M.C.; HAUDENSCHILD, D.R. Non-invasive mouse models of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage, v. 23, n. 10, p. 1627-1638, 2015. Disponível em: <http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26003950>. Acesso em: 15 jun. 2016.
