Biocompatibilidade e performance biológica da espongina extraída de esponjas marinhas associado a hidroxiapatita ou biovidro como substitutos na engenharia do tecido ósseo

Resumo

Fraturas de difícil consolidação e defeitos ósseos de grandes dimensões estão associadas a uma substancial incapacidade física para os indivíduos acometidos e a altos custos sócio-econômicos, constituindo um importante desafio à clínica. Dessa forma, desenvolver tecnologias que favoreçam o reparo ósseo e acelerem o processo de regeneração tecidual são de extrema importância, diminuindo custos e reduzindo os índices de morbidade e mortalidade relacionados a complicações no processo de consolidação. Alguns biomateriais, com potencial osteogênico, vêm sendo utilizados com o intuito de acelerar a consolidação de fraturas e estimular o metabolismo ósseo. Dentre eles, podemos citar o uso de materiais cerâmicos bioativos, como hidroxiapatita e vitrocerâmicas (Biosilicato). Além disso, bioativos provenientes da biodiversidade, principalmente a marinha, podem servir de base para a manufatura de substitutos ósseos. Entre esses bioativos podemos destacar a espongina, principal componente orgânico do esqueleto fibroso das esponjas. Diante deste contexto, este estudo pretende desenvolver e comparar os efeitos biológicos da Espongina e de compósitos de Espongina/Hidroxiapatita e Espongina/Biosilicato através de estudos in vitro e in vivo para serem utilizados na Engenharia do Tecido Ósseo. Com isso, o objetivo deste estudo é caracterizar, avaliar a biocompatibilidade e os efeitos biológicos da espongina proveniente da esponja Aplysina caissara isolada ou associada à hidroxiapatita ou ao Biosilicato. Para este fim, as amostras serão caracterizadas por microscópio eletrônico de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX) e espectroscopia de infravermelho por transformada de fourier (FTIR). Para os testes in vitro, a citotoxicidade e genotoxicidade dos compósitos serão avaliados através de testes in vitro utilizando células da linhagem MC3T3 e L929. Para os testes in vivo, serão utilizados 120 ratos machos Wistar submetidos ao procedimento cirúrgico para realização do defeito ósseo na tíbia. Em seguida o defeito será preenchido com os diferentes biomateriais. Os animais serão divididos em 6 grupos: Controle, Espongina, Hidroxiapatita, Biosilicato, Espongina/hidroxiapatita, Espongina/Biosilicato. Cada grupo experimental será dividido em 2 subgrupos, sacrificados após 15 e 45 dias pós-cirurgia. Serão realizadas as seguintes análises de histopatologia, histomorfometria, imunohistoquímica, microtomografia e biomecânica. Espera-se que este projeto auxilie no desenvolvimento de novas tecnologias com utilização de biomateriais nacionais cada vez mais eficazes e seguros, resultando assim em novas abordagens para o tratamento de fraturas ósseas. (AU)