Participação das Proteínas Ósseas Morfogenéticas 2 e 4 Endógenas na Expressão do Fenótipo Osteoblástico em Células Crescidas sobre Titânio com Nanotopografia

Resumo

As proteínas ósseas morfogenéticas (BMPs) são citocinas pertencentes à família do fator de crescimento transformante beta (TGF-beta) e estão envolvidas em diversos processos biológicos, incluindo a diferenciação osteoblástica e a formação óssea, eventos diretamente relacionados ao processo de osseointegração de implantes de titânio (Ti). Sabe-se que superfícies de Ti com nanotopografia favorecem a mineralização da matriz extracelular; no entanto, os mecanismos celulares envolvidos não são completamente entendidos. Neste contexto, nós elaboramos a hipótese de que as BMPs endógenas, especificamente as BMP-2/4, sabidamente osteogênicas, exercem função importante nas respostas de osteoblastos a superfícies de Ti nanoestruturadas. Previamente ao teste da hipótese, células pré-osteoblásticas da linhagem MC3T3-E1 serão cultivadas para avaliar: (1) a expressão gênica e proteica das BMP-2/4 em culturas crescidas sobre poliestireno, por Real-time PCR e ELISA; (2) a eficácia dos silenciadores (shRNA) para BMPR1A, Smad-4, Smad-6, Smurf-1 e Smurf 2 em silenciar a expressão das respectivas proteínas, todas envolvidas nas vias de sinalização das BMP-2/4, em culturas crescidas sobre poliestireno, por Western blot; e (3) o efeito dos silenciadores sobre as vias de sinalização das BMP-2/4 e sobre a expressão do fenótipo osteoblástico em culturas crescidas sobre poliestireno, por PCR-array e Western blot. Em seguida a hipótese será testada por avaliar: (1) o efeito da nanotopografia de superfície de Ti, comparada à superfície de Ti com microtopografia (controle), sobre a síntese de BMP-2/4 em culturas crescidas sobre essas superfícies, por Real-time PCR e ELISA; e (2) o efeito dos silenciadores sobre as vias de sinalização das BMP-2/4 e sobre a expressão do fenótipo osteoblástico em culturas crescidas sobre superfície de Ti com nanotopografia comparada à superfície de Ti controle, por PCR-array e Western blot. Os resultados desse estudo podem contribuir para o entendimento dos mecanismos intracelulares envolvidos nas respostas de osteoblastos a superfícies de Ti e, consequentemente, para o desenvolvimento de novas estratégias envolvendo BMPs e nanotopografia de superfície que favoreçam os eventos relacionados ao processo de osseointegração.