Este estudo analisou a influência de diferentes superfícies de titânio na adesão, proliferação e diferenciação de células semelhantes a osteoblastos de rato (osteo-1) em culturas, na presença ou não da proteína morfogenética óssea recombinante-2 (rhBMP-2). As células osteo-1 foram cultivadas sobre as seguintes superfícies de titânio: 1. superfície lisa, 2. superfície desgastada com partículas de areia e condicionamento ácido (SLA) e 3. superfície desgastada com partículas de areia e condicionamento ácido sob proteção de nitrogênio e armazenadas em solução isotônica de cloreto de sódio (SLActive), na presença ou não de 20 ng/ml de rhBMP-2. Foram analisadas a adesão celular em 24 horas, o conteúdo total de proteínas, o conteúdo de colágeno e a atividade de fosfatase alcalina em 7, 14 e 21 dias e a formação de nódulos calcificados em 21 dias. Os resultados mostraram que a adesão não foi influenciada nem pelo tipo de superfície nem pelo tratamento com rhBMP-2 (p=0,0936). Quando relacionamos o conteúdo total de proteínas ao número total de células, percebemos que a proliferação não foi influenciada pelo tipo de superfície de titânio, porém a adição de rhBMP-2 levou a uma redução estatisticamente significante na superfície SLA aos 21 dias (p=0,0000). Em relação à diferenciação, pudemos observar que o tipo de superfície não influenciou o conteúdo total de proteínas, o conteúdo de colágeno e a formação de nódulos calcificados em quaisquer dos períodos analisados. A atividade de fosfatase alcalina somente foi influenciada pelo tipo de superfície aos 14 dias, onde o grupo C/SLAactive apresentou valores inferiores ao grupo C/Liso (p=0,0000). A adição de rhBMP-2 promoveu uma maior influência sobre o processo de diferenciação, levando a uma redução estatisticamente significante no conteúdo total de proteínas na superfície SLA aos 21 dias (p=0,0000), a um aumento estatisticamente significante no conteúdo de colágeno na superfície SLActive no período de 7 dias (p=0,0005) e a uma diminuição estatisticamente significante na atividade de fosfatase alcalina na superfície lisa nos períodos de 14 e 21 dias, na superfície SLA aos 14 dias e na superfície SLActive aos 21 dias (p=0,0000). Somente a formação de nódulos calcificados não sofreu influência da adição de rhBMP-2. / This study has analyzed the influence of different titanium surfaces in the adhesion, proliferation and differentiation of rat osteoblast-like cells (osteo-1 culture), in the presence or not, of the recombinant bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2). The osteo-1 cells were grown on the following titanium surfaces: 1. smooth surface; 2. coarse grit-blasted and acid-etched surface (SLA); and 3. coarse grit-blasted and acid-etched surface under nitrogen protection, and stored in sodium chloride isotonic solution (SLActive), in the presence or not, of 20 ng/ml of rhBMP-2. It was analyzed the cell adhesion in 24 hours, the total protein content, the collagen content, and the alkaline phosphatase in 7, 14 and 21-day periods, and also the formation of calcified nodules in 21 days. The results showed that the adhesion was neither influenced by the surface type, nor by the treatment with rhBMP-2 (p=0.0936). When we related the total protein content to the total number of cells, we noticed that the proliferation was not influenced by the titanium surface type; however, the addition of rhBMP-2 led to a statistically significant reduction on the SLA surface at 21 days (p=0.0000). Concerning the differentiation, we could observe that the surface type did not influence the total content of proteins, the collagen content and the formation of calcified nodules in any of the analyzed periods. The alkaline phosphatase activity was only influenced by the surface type at 14 days, where the group C/SLActive presented lower values than the group C/Smooth (p=0.0000). The addition of rhBMP- 2 promoted a bigger influence over the differentiation process, thus leading to a statistically significant reduction in the total protein content on the SLA surface at 21 days (p=0.0000), a statistically significant increase in the collagen content on the surface SLActive in the 7-day period (p=0.0005), a statistically significant reduction in the alkaline phosphatase activity on the smooth surface in the 14 and 21-day periods, on the SLA surface at 14 days, and on the SLActive surface at 21 days (p=0.0000). Only the formation of calcified nodules did not undergo influence of the rhBMP-2 addition.

Devido as limitações relacionadas ao emprego do enxerto autólogo, o uso dos biomateriais poliméricos naturais tornou-se uma opção viável em terapias regenerativas do tecido ósseo. O objetivo desse trabalho é avaliar de forma qualitativa e quantitiva a contribuição da membrana de elastina utilizada isoladamente ou em associação a hidroxiapatita e proteína morfogenética óssea, no reparo de defeitos ósseos no crânio de ratos. Foram utilizados 49 ratos (Rattus norvegicus, Wistar), machos, com peso aproximado de 330 gramas e 4 meses de idade. Os animais foram submetidos ao procedimento cirúrgico para a criação do defeito ósseo no osso parietal esquerdo e divididos em 7 grupos com 7 animais cada. Os grupos foram implantados com os seguintes bioamateriais: grupo 1 controle (G1-C) sem implante, grupo 2 (G2-E24h) membrana de elastina 24 h, grupo 3 (G3-E24h/HA) membrana de elastina 24 h com hidroxiapatita, grupo 4 (G4-E24h/BMP) membrana de elastina 24 h com proteína morfogenética óssea, grupo 5 (G5-E96h) membrana de elastina 96 h, grupo 6 (G6-E96h/HA) membrana de elastina 96 h com hidroxiapatita, grupo 7 (G7-E96h/BMP) membrana de elastina 96 h com proteína morfogenética óssea. Após a morte indolor induzida em 6 semanas, as calotas cranianas foram retiradas para análise macroscópica, radiográfica, histológica e morfométrica. As análises macroscópicas, radiográficas e histológicas demonstraram a biocompatibilidade dos biomateriais utilizados. As médias e desvios-padrão do volume percentual relativo de osso neoformado nos defeitos cranianos dos grupos G1 a G7 foram 7,87±2,53; 24,01±0,55; 9,59±1,27; 31,31±6,37; 19,77±2,62; 7,31±2,43; 43,25±3,72, respectivamente. Os biomateriais mostraram-se biocompatíveis e o grupo 7 (G7-E96h/BMP) resultou na maior neoformação óssea. / Due to the limitations related to the use of autologous grafts, the use of natural polymeric biomaterials has become a viable option in regenerative therapies of bone tissue. The objective of this dissertation is to evaluate in qualitative and quantitative way the contribution of the elastin matrice used alone or in combination with hydroxyapatite and bone morphogenetic protein in the repair of bone defects in the skull of rats. Were use 49 Mices (Rattus norvegicus, Wistar), weighting approximately 330 grams and 4 months of age, were used. The animals were submitted to the surgical procedure to create the bone defect in the left parietal bone and divided into 7 groups with 7 animals each. The groups were implanted with the following biomaterials: group 1 control (G1-C) without biomaterial, group 2 (G2-E24h) 24 h elastin membrane, group 3 (G3-E24h/HA) 24 h elastin membrane with hydroxyapatite, Group 4 (G4-E24h/BMP) elastin membrane 24 h with bone morphogenetic protein, group 5 (G5-E96h) elastin membrane 96 h, group 6 (G6- E96h/HA) elastin membrane 96 h with hydroxyapatite, group 7 (G7-E96h/BMP) 96 h elastin membrane with bone morphogenetic protein. After painless death induced at 6 weeks, the skull caps were removed for macroscopic, radiographic, histological and morphometric analysis. Macroscopic, radiographic and histological analysis demonstrated the biocompatibility of the biomaterials used. The mean and standard deviations of the relative percentage volume of newly formed bone in the cranial defects of the G1 to G7 groups were 7,87±2,53; 24,01±0,55; 9,59±1,27; 31,31±6,37; 19,77±2,62; 7,31±2,43; 43,25±3,72, respectively. The implanted biomaterials were shown to be biocompatible and the group 7 (G7-E96h/BMP) resulted with greater bone neoformation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-29Bitstream added on 2014-06-13T18:19:52Z : No. of bitstreams: 1 zanetti_nm_me_jabo.pdf: 847982 bytes, checksum: c0960b3258ff6b50bfdd4f45e2574a53 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este estudo teve como objetivo avaliar comparativamente os efeitos do emprego do ultrassom pulsado de baixa intensidade e da proteína morfogenética óssea (rhBMP-2) sobre a consolidação do osso in vivo. Foram realizadas ostectomias bilaterais do rádio de 24 coelhos machos, da raça Nova Zelândia Branco, seguido da análise qualitativa (avaliação clínica, histológica e radiográfica) e quantitativa (histomorfometria óssea e bioquímica) da falha óssea preenchida ou não com gel de quitosana. Denominaram-se seis grupos experimentais com quatro animais cada (GI – grupo controle, GII – grupo ultrassom, GIII – grupo quitosana, GIV – grupo quitosana e ultrassom, GV – grupo quitosana e rhBMP-2 e GVI – grupo quitosana, rhBMP-2 e ultrassom). As avaliações radiográficas e a mensuração da fosfatase alcalina sérica foram executadas durante o período experimental. Os fragmentos de tecido provenientes da falha óssea dos coelhos sacrificados no 30o e 45o dia foram submetidos à avaliação histológica e histomorfométrica. Os diferentes métodos de avaliação empregados neste estudo demonstraram que o preenchimento do defeito ósseo foi superior nos casos em que foi empregada a terapia ultrassônica associada à implantação do gel ativado com a proteína osteoindutora. Os coelhos que receberam o implante livre da proteína (GIII e GIV) tiveram o processo de reparo ósseo comprometido. Foi possível concluir que o ultrassom acelerou o preenchimento da falha óssea e que o gel de quitosana, embora tenha induzido processo inflamatório, foi capaz de carrear a rhBMP-2, permitindo a ação sinérgica entre o ultrassom e a proteína. / This comparative study evaluated in vivo responses of bone healing under low intensity pulsed ultrasound and bone morphogenetic protein (rhBMP-2) treatment in experimental bone defects filled or not with chitosan gel. Twenty four New Zealand White rabbits were assigned in six experimental groups, four animals each (GI – control group, GII – ultrasound group, GIII – chitosan group, GIV – chitosan plus ultrasound group, GV – chitosan with rhBMP-2 and GVI – chitosan with rhBMP-2 plus ultrasound). It was performed a qualitative (radiographic, histological and clinical evaluation) and quantitative research (histomorphometrical and biochemical analysis) of bone healing. The radiographic and serum alkaline phosphatase evaluation was performed during the experimental period. Histological and bone histomorphometry was applied for bone sample evaluation from sacrificed rabbits (30th and 45th days). The different evaluation methods used in this study showed that defect filling was improved when the treatment was based on the association between ultrasound and activated chitosan gel. The bone defects filled with non-activated gel (GIII and GIV) showed a delay in bone healing. This study had demonstrate that low intensity ultrasound improves bone healing process, that chitosan gel is a good carrier for rhBMP-2 even when it induced an inflammatory reaction, allowing a synergetic effect between ultrasound and protein.

Este estudo analisou a influência de diferentes superfícies de titânio na adesão, proliferação e diferenciação de células semelhantes a osteoblastos de rato (osteo-1) em culturas, na presença ou não da proteína morfogenética óssea recombinante-2 (rhBMP-2). As células osteo-1 foram cultivadas sobre as seguintes superfícies de titânio: 1. superfície lisa, 2. superfície desgastada com partículas de areia e condicionamento ácido (SLA) e 3. superfície desgastada com partículas de areia e condicionamento ácido sob proteção de nitrogênio e armazenadas em solução isotônica de cloreto de sódio (SLActive), na presença ou não de 20 ng/ml de rhBMP-2. Foram analisadas a adesão celular em 24 horas, o conteúdo total de proteínas, o conteúdo de colágeno e a atividade de fosfatase alcalina em 7, 14 e 21 dias e a formação de nódulos calcificados em 21 dias. Os resultados mostraram que a adesão não foi influenciada nem pelo tipo de superfície nem pelo tratamento com rhBMP-2 (p=0,0936). Quando relacionamos o conteúdo total de proteínas ao número total de células, percebemos que a proliferação não foi influenciada pelo tipo de superfície de titânio, porém a adição de rhBMP-2 levou a uma redução estatisticamente significante na superfície SLA aos 21 dias (p=0,0000). Em relação à diferenciação, pudemos observar que o tipo de superfície não influenciou o conteúdo total de proteínas, o conteúdo de colágeno e a formação de nódulos calcificados em quaisquer dos períodos analisados. A atividade de fosfatase alcalina somente foi influenciada pelo tipo de superfície aos 14 dias, onde o grupo C/SLAactive apresentou valores inferiores ao grupo C/Liso (p=0,0000). A adição de rhBMP-2 promoveu uma maior influência sobre o processo de diferenciação, levando a uma redução estatisticamente significante no conteúdo total de proteínas na superfície SLA aos 21 dias (p=0,0000), a um aumento estatisticamente significante no conteúdo de colágeno na superfície SLActive no período de 7 dias (p=0,0005) e a uma diminuição estatisticamente significante na atividade de fosfatase alcalina na superfície lisa nos períodos de 14 e 21 dias, na superfície SLA aos 14 dias e na superfície SLActive aos 21 dias (p=0,0000). Somente a formação de nódulos calcificados não sofreu influência da adição de rhBMP-2. / This study has analyzed the influence of different titanium surfaces in the adhesion, proliferation and differentiation of rat osteoblast-like cells (osteo-1 culture), in the presence or not, of the recombinant bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2). The osteo-1 cells were grown on the following titanium surfaces: 1. smooth surface; 2. coarse grit-blasted and acid-etched surface (SLA); and 3. coarse grit-blasted and acid-etched surface under nitrogen protection, and stored in sodium chloride isotonic solution (SLActive), in the presence or not, of 20 ng/ml of rhBMP-2. It was analyzed the cell adhesion in 24 hours, the total protein content, the collagen content, and the alkaline phosphatase in 7, 14 and 21-day periods, and also the formation of calcified nodules in 21 days. The results showed that the adhesion was neither influenced by the surface type, nor by the treatment with rhBMP-2 (p=0.0936). When we related the total protein content to the total number of cells, we noticed that the proliferation was not influenced by the titanium surface type; however, the addition of rhBMP-2 led to a statistically significant reduction on the SLA surface at 21 days (p=0.0000). Concerning the differentiation, we could observe that the surface type did not influence the total content of proteins, the collagen content and the formation of calcified nodules in any of the analyzed periods. The alkaline phosphatase activity was only influenced by the surface type at 14 days, where the group C/SLActive presented lower values than the group C/Smooth (p=0.0000). The addition of rhBMP- 2 promoted a bigger influence over the differentiation process, thus leading to a statistically significant reduction in the total protein content on the SLA surface at 21 days (p=0.0000), a statistically significant increase in the collagen content on the surface SLActive in the 7-day period (p=0.0005), a statistically significant reduction in the alkaline phosphatase activity on the smooth surface in the 14 and 21-day periods, on the SLA surface at 14 days, and on the SLActive surface at 21 days (p=0.0000). Only the formation of calcified nodules did not undergo influence of the rhBMP-2 addition.

O tecido ósseo é considerado um tecido complexo e possui alta capacidade de reparação espontânea quando lesionado. Entretanto, em algumas patologias esta capacidade pode estar comprometida por diversos fatores extrínsecos e intrínsecos ao organismo. Em decorrência de sua capacidade plástica, o uso de células-tronco para terapia celular regenerativa tem se tornado uma importante ferramenta no tratamento de lesões ósseas e de doenças decorrentes da perda da densidade mineral óssea (DMO). Em contraste, o uso da Proteína Morfogenética Óssea (BMP) ganhou grande destaque pela sua eficácia em tratar doenças ósseas de caráter crônico e, quando associadas a células-tronco, trouxe um melhor resultado para tais desordens. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a associação de célula-tronco mesenquimal de medula óssea (MSC Mesenchymal Stem Cells) e BMP-7 na regeneração óssea a partir de defeito ósseo induzido na calvária murina no 60º dia de tratamento. Foram realizadas imagens radiográficas da calvária e, após os dias estipulados, o material foi coletado para análise de microscópica. Os dados obtidos sugerem que o modelo de regeneração óssea proposto foi apropriado para avaliar a resposta terapêutica usando MSC e BMP-7, onde o cultivo e pré-diferenciação de MSC com BMP-7 produziu melhores resultados do que os outros tratamentos realizados / Bone tissue is considered a complex tissue and has high capacity for spontaneous recovery when injured. However, in some conditions this capacity can be compromised by several extrinsic and intrinsic factors to the body. Due to its plastic capacity, the use of stem cells for regenerative cell therapy has become an important tool in the treatment of bone injuries and diseases resulting from loss of bone mineral density (BMD). In contrast, the use of Bone Morphogenetic Protein (BMP) has gained wide attention for its effectiveness in treating bone diseases were chronic and brought a better outcome for such disorders when associated with stem cells. Thus, the present study aimed to evaluate the association of bone marrow mesenchymal stem cells (MSC) and BMP-7 in bone regeneration from bone defects induced in murine calvaria on the 60th day of treatment. Radiographic images of the calvaria were performed and after the stipulated days the material was collected for microscopic essays. The data obtained suggest that the proposed model of bone regeneration was appropriate to assess the therapeutic response using MSC and BMP-7, where the pre cultivation and differentiation of MSCs with BMP-7 produced better results than the other treatments performed.

Devido as limitações relacionadas ao emprego do enxerto autólogo, o uso dos biomateriais poliméricos naturais tornou-se uma opção viável em terapias regenerativas do tecido ósseo. O objetivo desse trabalho é avaliar de forma qualitativa e quantitiva a contribuição da membrana de elastina utilizada isoladamente ou em associação a hidroxiapatita e proteína morfogenética óssea, no reparo de defeitos ósseos no crânio de ratos. Foram utilizados 49 ratos (Rattus norvegicus, Wistar), machos, com peso aproximado de 330 gramas e 4 meses de idade. Os animais foram submetidos ao procedimento cirúrgico para a criação do defeito ósseo no osso parietal esquerdo e divididos em 7 grupos com 7 animais cada. Os grupos foram implantados com os seguintes bioamateriais: grupo 1 controle (G1-C) sem implante, grupo 2 (G2-E24h) membrana de elastina 24 h, grupo 3 (G3-E24h/HA) membrana de elastina 24 h com hidroxiapatita, grupo 4 (G4-E24h/BMP) membrana de elastina 24 h com proteína morfogenética óssea, grupo 5 (G5-E96h) membrana de elastina 96 h, grupo 6 (G6-E96h/HA) membrana de elastina 96 h com hidroxiapatita, grupo 7 (G7-E96h/BMP) membrana de elastina 96 h com proteína morfogenética óssea. Após a morte indolor induzida em 6 semanas, as calotas cranianas foram retiradas para análise macroscópica, radiográfica, histológica e morfométrica. As análises macroscópicas, radiográficas e histológicas demonstraram a biocompatibilidade dos biomateriais utilizados. As médias e desvios-padrão do volume percentual relativo de osso neoformado nos defeitos cranianos dos grupos G1 a G7 foram 7,87±2,53; 24,01±0,55; 9,59±1,27; 31,31±6,37; 19,77±2,62; 7,31±2,43; 43,25±3,72, respectivamente. Os biomateriais mostraram-se biocompatíveis e o grupo 7 (G7-E96h/BMP) resultou na maior neoformação óssea. / Due to the limitations related to the use of autologous grafts, the use of natural polymeric biomaterials has become a viable option in regenerative therapies of bone tissue. The objective of this dissertation is to evaluate in qualitative and quantitative way the contribution of the elastin matrice used alone or in combination with hydroxyapatite and bone morphogenetic protein in the repair of bone defects in the skull of rats. Were use 49 Mices (Rattus norvegicus, Wistar), weighting approximately 330 grams and 4 months of age, were used. The animals were submitted to the surgical procedure to create the bone defect in the left parietal bone and divided into 7 groups with 7 animals each. The groups were implanted with the following biomaterials: group 1 control (G1-C) without biomaterial, group 2 (G2-E24h) 24 h elastin membrane, group 3 (G3-E24h/HA) 24 h elastin membrane with hydroxyapatite, Group 4 (G4-E24h/BMP) elastin membrane 24 h with bone morphogenetic protein, group 5 (G5-E96h) elastin membrane 96 h, group 6 (G6- E96h/HA) elastin membrane 96 h with hydroxyapatite, group 7 (G7-E96h/BMP) 96 h elastin membrane with bone morphogenetic protein. After painless death induced at 6 weeks, the skull caps were removed for macroscopic, radiographic, histological and morphometric analysis. Macroscopic, radiographic and histological analysis demonstrated the biocompatibility of the biomaterials used. The mean and standard deviations of the relative percentage volume of newly formed bone in the cranial defects of the G1 to G7 groups were 7,87±2,53; 24,01±0,55; 9,59±1,27; 31,31±6,37; 19,77±2,62; 7,31±2,43; 43,25±3,72, respectively. The implanted biomaterials were shown to be biocompatible and the group 7 (G7-E96h/BMP) resulted with greater bone neoformation.

O tecido ósseo é considerado um tecido complexo e possui alta capacidade de reparação espontânea quando lesionado. Entretanto, em algumas patologias esta capacidade pode estar comprometida por diversos fatores extrínsecos e intrínsecos ao organismo. Em decorrência de sua capacidade plástica, o uso de células-tronco para terapia celular regenerativa tem se tornado uma importante ferramenta no tratamento de lesões ósseas e de doenças decorrentes da perda da densidade mineral óssea (DMO). Em contraste, o uso da Proteína Morfogenética Óssea (BMP) ganhou grande destaque pela sua eficácia em tratar doenças ósseas de caráter crônico e, quando associadas a células-tronco, trouxe um melhor resultado para tais desordens. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a associação de célula-tronco mesenquimal de medula óssea (MSC Mesenchymal Stem Cells) e BMP-7 na regeneração óssea a partir de defeito ósseo induzido na calvária murina no 60º dia de tratamento. Foram realizadas imagens radiográficas da calvária e, após os dias estipulados, o material foi coletado para análise de microscópica. Os dados obtidos sugerem que o modelo de regeneração óssea proposto foi apropriado para avaliar a resposta terapêutica usando MSC e BMP-7, onde o cultivo e pré-diferenciação de MSC com BMP-7 produziu melhores resultados do que os outros tratamentos realizados / Bone tissue is considered a complex tissue and has high capacity for spontaneous recovery when injured. However, in some conditions this capacity can be compromised by several extrinsic and intrinsic factors to the body. Due to its plastic capacity, the use of stem cells for regenerative cell therapy has become an important tool in the treatment of bone injuries and diseases resulting from loss of bone mineral density (BMD). In contrast, the use of Bone Morphogenetic Protein (BMP) has gained wide attention for its effectiveness in treating bone diseases were chronic and brought a better outcome for such disorders when associated with stem cells. Thus, the present study aimed to evaluate the association of bone marrow mesenchymal stem cells (MSC) and BMP-7 in bone regeneration from bone defects induced in murine calvaria on the 60th day of treatment. Radiographic images of the calvaria were performed and after the stipulated days the material was collected for microscopic essays. The data obtained suggest that the proposed model of bone regeneration was appropriate to assess the therapeutic response using MSC and BMP-7, where the pre cultivation and differentiation of MSCs with BMP-7 produced better results than the other treatments performed.

O objetivo do atual trabalho, foi correlacionar os eventos celulares e teciduais com a expressão das proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG durante a osteogênese ectópica e ortotópica, induzida pela matriz óssea (MO) e dentinária (MD) alogênica. Matrizes alogênicas desmineralizada em HCl a 0,6N, obtidas de fêmur e incisivo de ratos, fori implantada entre as fáscias musculares da coxa e em defeito trans-ósseo de 8mm de diâmetro nos ossos parietais. As análises radiográfica e histomorfométrica da neoformação óssea e, a imunohistoquímica e o western blotting para as proteínas VEGF, BMP, RANKL e OPG, mostraram que: a) o volume da região do enxerto nos sítios ortotópicos reduziu 19% em 42 dias; b) em ambos tipos de enxerto e locais de implantação, ocorreu formação de tecido cartilaginoso e ósseo; c) nos sítios intramusculares, a reabsorção da matriz alogênica e a remodelação do tecido cartilaginoso, ósseo e medular foi mais acelerado, em relação a implantação ortotópico; d) o aumento na densidade de volume dos vasos sanguíneos e no número de osteoblastos/osteócitos e osteoclastos ocorreu simultaneamente e estava associado à maior reabsorção da matriz alogênica e à formação do tecido medular (hematopoiético); e) as proteínas VEGF, BMP-7, RANKL, OPG foram expressas em condrócitos, osteoblastos ativos, osteócitos recém aprisionados na matriz e em células estromais próximas aos osteoblastos ou às áreas da matriz alogênica reabsorvida; e f) a expressão das proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG foi maior no grupo MO. O pico de expressão dessas proteínas ocorreu nos períodos de 14 aos 21 dias no grupo da MO e 21 e 28 dias no grupo da MD. Concluímos que, a capacidade osteoindutora da matriz alogênica desmineralizada está relacionado a origem da matriz e ao sítio de implantação e que, as proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG estão associadas a maior reabsorção da matriz implantada, promovendo uma rápida e contínua liberação dos morfógenos contidos em seu interior que, induzem temporal e espacialmente a formação óssea/medular. / The aim of the present work was to correlate the cellular and tissue events with the expression of VEGF, BMP-7, RANKL and OPG during ectopic and orthotopic osteogenesis, induced by bone and dentin allogeneic matrix. Allogenic matrices obtained from femur and incisor of rats and demineralized in 0.6 N HCl were implanted into a intramuscular pocket and a 8mm-diameter bone defect in the skull. The radiographic and histomorphometric analysis of new bone formation, and immunohistochemistry and western blotting for VEGF, BMP, RANKL and OPG proteins, showed that: a) the total volume of the graft region in orthotopic site decreased 19% at 42 days b) in both graft types and implantation sites occurred formation of cartilaginous and bone tissues, c) in intramuscular sites, the resorption of allogenic matrix and remodeling of the new formed cartilage and bone were faster, in relation to orthotopic implantation sites; d) the increase in the volume density of blood vessels and in the number of osteoblasts/osteocytes and osteoclasts occurred simultaneously and was associated with greater reabsorption of the allogenic matrix and hematopoietic bone marrow formation; e) VEGF, BMP-7, RANKL, OPG proteins were expressed in chondrocytes, active osteoblasts, newly osteocytes confined and stromal cells located near the osteoblasts or in the surface of the reabsorbed matrix; and f) the VEGF, BMP-7, RANKL and OPG expression was higher in MO grafts than in the MD. The peak of expression of these proteins each occurred at 14 and 21 days in MO and 21 and 28 days in MD. We concluded that, the osteoinductive capacity of allogeneic demineralized matrix is related to matrix origin and implantation site and that the VEGF, BMP-7, RANKL and OPG proteins are associated with greater reabsorption of the implanted matrix, promoting rapid and continuous matrix-release morphogens that induces spatially and temporally the bone and bone marrow formation.

O objetivo do atual trabalho, foi correlacionar os eventos celulares e teciduais com a expressão das proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG durante a osteogênese ectópica e ortotópica, induzida pela matriz óssea (MO) e dentinária (MD) alogênica. Matrizes alogênicas desmineralizada em HCl a 0,6N, obtidas de fêmur e incisivo de ratos, fori implantada entre as fáscias musculares da coxa e em defeito trans-ósseo de 8mm de diâmetro nos ossos parietais. As análises radiográfica e histomorfométrica da neoformação óssea e, a imunohistoquímica e o western blotting para as proteínas VEGF, BMP, RANKL e OPG, mostraram que: a) o volume da região do enxerto nos sítios ortotópicos reduziu 19% em 42 dias; b) em ambos tipos de enxerto e locais de implantação, ocorreu formação de tecido cartilaginoso e ósseo; c) nos sítios intramusculares, a reabsorção da matriz alogênica e a remodelação do tecido cartilaginoso, ósseo e medular foi mais acelerado, em relação a implantação ortotópico; d) o aumento na densidade de volume dos vasos sanguíneos e no número de osteoblastos/osteócitos e osteoclastos ocorreu simultaneamente e estava associado à maior reabsorção da matriz alogênica e à formação do tecido medular (hematopoiético); e) as proteínas VEGF, BMP-7, RANKL, OPG foram expressas em condrócitos, osteoblastos ativos, osteócitos recém aprisionados na matriz e em células estromais próximas aos osteoblastos ou às áreas da matriz alogênica reabsorvida; e f) a expressão das proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG foi maior no grupo MO. O pico de expressão dessas proteínas ocorreu nos períodos de 14 aos 21 dias no grupo da MO e 21 e 28 dias no grupo da MD. Concluímos que, a capacidade osteoindutora da matriz alogênica desmineralizada está relacionado a origem da matriz e ao sítio de implantação e que, as proteínas VEGF, BMP-7, RANKL e OPG estão associadas a maior reabsorção da matriz implantada, promovendo uma rápida e contínua liberação dos morfógenos contidos em seu interior que, induzem temporal e espacialmente a formação óssea/medular. / The aim of the present work was to correlate the cellular and tissue events with the expression of VEGF, BMP-7, RANKL and OPG during ectopic and orthotopic osteogenesis, induced by bone and dentin allogeneic matrix. Allogenic matrices obtained from femur and incisor of rats and demineralized in 0.6 N HCl were implanted into a intramuscular pocket and a 8mm-diameter bone defect in the skull. The radiographic and histomorphometric analysis of new bone formation, and immunohistochemistry and western blotting for VEGF, BMP, RANKL and OPG proteins, showed that: a) the total volume of the graft region in orthotopic site decreased 19% at 42 days b) in both graft types and implantation sites occurred formation of cartilaginous and bone tissues, c) in intramuscular sites, the resorption of allogenic matrix and remodeling of the new formed cartilage and bone were faster, in relation to orthotopic implantation sites; d) the increase in the volume density of blood vessels and in the number of osteoblasts/osteocytes and osteoclasts occurred simultaneously and was associated with greater reabsorption of the allogenic matrix and hematopoietic bone marrow formation; e) VEGF, BMP-7, RANKL, OPG proteins were expressed in chondrocytes, active osteoblasts, newly osteocytes confined and stromal cells located near the osteoblasts or in the surface of the reabsorbed matrix; and f) the VEGF, BMP-7, RANKL and OPG expression was higher in MO grafts than in the MD. The peak of expression of these proteins each occurred at 14 and 21 days in MO and 21 and 28 days in MD. We concluded that, the osteoinductive capacity of allogeneic demineralized matrix is related to matrix origin and implantation site and that the VEGF, BMP-7, RANKL and OPG proteins are associated with greater reabsorption of the implanted matrix, promoting rapid and continuous matrix-release morphogens that induces spatially and temporally the bone and bone marrow formation.

A diálise peritoneal constitui uma importante opção terapêutica para o paciente com doença renal crônica (DRC) em estágio 5. Entretanto, a médio-longo prazo, alterações morfofuncionais relacionadas a vários fatores, como bioincompatibilidade das soluções de diálise e infecções peritoneais, entre outros, estabelecem um processo inflamatório e fibrótico na membrana peritoneal, levando à perda da eficiência deste método dialítico. O estado urêmico destes pacientes é um agravante, pois intensifica o processo inflamatório da membrana peritoneal. Estratégias terapêuticas que desacelerem o processo de fibrose da membrana peritoneal dos pacientes com DRC em diálise são de extrema importância. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo estabelecer um modelo de peritonite fibrosante associado à DRC com uremia, que mimetiza a situação clínica, e analisar, neste modelo, o efeito de duas moléculas antifibróticas, o tamoxifeno (TAM) e a BMP-7 (bonemorphogenic protein-7). A DRC com uremia foi induzida em ratos Wistar através da administração de dieta rica em adenina, por um período de 30 dias. Nos últimos 15 dias, com o estado de uremia já estabelecido, os animais receberam injeções intraperitoneais de gluconato de clorexidina para a indução da fibrose peritoneal (FP). Os tratamentos com tamoxifeno (10mg/Kg/dia, por gavagem) e BMP-7 (30ug/Kg, injeções intraperitoneais a cada 3 dias) foram iniciados junto com a indução da fibrose peritoneal. Foram formados 6 grupos experimentais: CONTROLE, animais normais; DRC, animais com doença renal crônica; FP, animais com fibrose peritoneal; DRC/FP, animais com DRC e FP mimetizando a situação clínica; DRC/FP+TAM, animais com DRC e FP tratados com tamoxifeno; e DRC/FP+BMP7, animais com DRC e FP tratados com BMP-7. Durante os 30 dias de seguimento do estudo foram verificados o peso, a pressão arterial, ureia e creatinina séricas dos animais. Ao término deste período os animais foram sacrificados e o peritônio foi removido e submetido às análises: a) histológica, para avaliar o grau de espessamento (Tricrômio de Masson); b) imunohistoquímica, para localizar e quantificar a presença de células inflamatórias (macrófagos, linfócitos T), miofibroblastos (?-actina) e a atividade de proliferação celular (PCNA); c) análise de citocinas pró-inflamatórias (TNF-alfa, IL-1beta e IL-6) no tecido peritoneal tanto em nível de RNAm, através de PCR em tempo real, como também em nível proteico, através de multiplex; d) PCR em tempo real para determinar a expressão dos componentes da matriz extracelular (colágeno III e fibronectina) e de fatores fibrogênicos (TGF-beta1 e FSP-1). Além disso, com o objetivo de estudar a possível via de sinalização associada à fibrose peritoneal, foi analisada a expressão de SMAD 3 e SMAD 7 no peritônio através de PCR em tempo real e imunohistoquímica para SMAD 3 fosforilada. Por fim, a função peritoneal foi analisada através do teste de ultrafiltração e massa transferida de glicose (MTG). Os dados da evolução ponderal mostraram que, enquanto os animais dos grupos Controle e FP tiveram um ganho de peso significativo em relação ao primeiro dia do protocolo (28% e 18%, respectivamente), os animais dos demais grupos perderam peso significativamente, em média, 26% em relação ao primeiro dia. Todos os animais que receberam dieta rica em adenina e que, portanto, desenvolveram DRC, apresentaram hipertensão arterial, detectada nos dias 15 e 30 do estudo (média de 173mmHg no dia 15 e 172mmHg no dia 30). Confirmando o estabelecimento de DRC com uremia, os animais que receberam dieta rica em adenina apresentaram níveis séricos significativamente elevados de uréia (em média 170 mg/dL no dia 15 e 286 mg/dL no dia 30) e creatinina (média de 0,97 mg/dL no dia 15 e 1,82 mg/dL no dia 30). Os tratamentos com TAM e BMP-7 não influenciaram significativamente nestes parâmetros. A análise da membrana peritoneal dos animais dos grupos experimentais FP e DRC/FP revelou um espessamento significativo da membrana peritoneal (130 ± 33um e 132 ± 26?m, respectivamente vs 36 ± 2um e 27 ±6 um nos grupos CONTROLE e DRC; p < 0,001) bem como a presença de células inflamatórias. Os tratamentos com TAM e BMP7 foram eficazes em proteger a membrana peritoneal contra o espessamento (42 ± 2?m e 53 ± 7?m, respectivamente; p < 0,001 vs DRC/FP) e contra o infiltrado inflamatório. Além disso, no que se refere aos miofibroblastos, células efetoras da fibrogênese detectadas pela marcação de ?-actina, foi encontrado uma marcação significativa de alfa-actina no peritônio dos grupos FP e DRC/FP (p < 0,01 vs CONTROLE), sendo que os tratamentos com TAM e BMP7 protegeram o peritônio da proliferação maciça de miofibroblastos, confirmada pela expressão de PCNA de forma significativa. Com relação à detecção de citocinas pró-inflamatórias, a análise por PCR em tempo real nos animais do grupo DRC mostrou um aumento significativo da expressão no peritônio de TNF-alfa e IL-1beta comparado ao grupo CONTROLE. A expressão dessas citocinas também se mostrou aumentada no peritônio dos animais dos grupos e DRC/FP. Os tratamentos com TAM e BMP7 reduziram a expressão de TNF-alfa e IL-1beta de forma significativa em relação ao grupo DRC/PF (p < 0,01). O reflexo destes resultados pode ser observado com o ensaio por multiplex em que a presença dessas citocinas em sua forma proteica foi encontrada em quantidades significativas no peritônio dos animais com FP e uremia associada à FP em relação ao grupo CONTROLE. Os tratamentos com TAM e BMP7 reduziram a presença dessas citocinas de forma significativa (p < 0,01 vs DRC/FP). Como esperado, a presença de RNAm de componentes da matriz extracelular foi significativamente maior nos grupos FP e DRC/FP, comparados ao grupo CONTROLE. De fato, a expressão de colágeno III foi maior nos grupos FP e DRC/FP (3,4 ± 1 e 10,3 ± 2,4 UI, respectivamente; p < 0,01 vs CONTROLE), bem como de fibronectina nos grupos (6,5 ± 0,8 e 29,2 ± 1 UI, respectivamente; p < 0,01 vs CONTROLE). Os animais tratados com TAM e BMP7 apresentaram uma diminuição significativa tanto da expressão de colágeno III (1,5±0,9 e 0,2±0,1 UI, respectivamente; p < 0,01 vs DRC/FP), como da expressão de fibronectina (6,6±1,2 e 9,7±0,5 UI, respectivamente; p < 0,01 vs DRC/FP), confirmando um efeito anti-fibrótico dessas drogas. Ainda, enquanto nos grupos FP e DRC/FP a expressão de TGF-? foi significativamente maior em relação ao grupo CONTROLE (13,2±0,9 e 30,3±0,1 UI, respectivamente; p < 0,01), TAM e BMP7 diminuíram a expressão de TGF-beta (17,7±0,2 e 16,2±0,1 UI, respectivamente; p < 0,01 vs DRC/FP). Padrão similar foi encontrado com a expressão do RNAm para FSP-1 em que houve um aumento significativo da expressão desse gene nos grupos FP e DRC/FP, com significativo bloqueio nos animais tratados com TAM e BMP7 (p < 0,01 vs DRC/FP). Com relação à análise das vias de sinalização possivelmente envolvidas no processo, a expressão de SMAD 3 foi significativamente maior nos grupos FP e DRC/FP (3,7±0,3 e 4,6±0,3 UI, respectivamente) em relação aos grupos CONTROLE e DRC (1±0,2 e 1,3±0,6 UI, respectivamente; p < 0,01). Os tratamentos com TAM e BMP7 diminuíram a expressão da SMAD 3 no peritônio (1,1±0,6 e 1,1±0,7 UI, respectivamente; p < 0,01 vs DRC/FP). Contudo TAM e BMP7 aumentaram significativamente a expressão de SMAD 7 (2,8±0,5 e 3,7±0,5 UI, respectivamente; p < 0,01 vs DRC/FP), uma proteína contra reguladora da via do TGF-beta, capaz de bloquear a expressão de fatores pró-fibróticos bem como de fatores inflamatórios. Finalmente, os grupos tratados TAM e BMP7 tiveram a função do peritônio preservada quando comparados aos grupos FP e DRC/FP, verificado pela manutenção da capacidade de ultrafiltração e de reduzir a MTG. Em resumo, tamoxifeno e BMP7 foram capazes de bloquear o espessamento da membrana peritoneal, proteger o peritônio contra a infiltração de células inflamatórias e de miofibroblastos, além de diminuir a proliferação celular no peritônio. Estes tratamentos também foram eficazes em diminuir significativamente a expressão dos fatores pró-fibróticos e das citocinas inflamatórias. Com relação às SMADs, os tratamentos com TAM e BMP7 foram eficazes em bloquear a expressão de SMAD 3, bem como aumentar a expressão de SMAD 7. Os resultados do presente estudo sugerem que tamoxifeno e BMP7 protegem o peritônio no modelo de fibrose peritoneal desenvolvido em ratos com DRC e uremia, possivelmente devido aos seus efeitos anti-inflamatórios e anti-fibróticos / Peritoneal dialysis is an important therapeutic option for patients with stage 5 chronic kidney disease (CKD). However, at medium and long term, morphological and functional changes related to various factors such as bioincompatibility of dialysis solutions and peritoneal infections, among others, establish an inflammatory and fibrotic process in the peritoneal membrane, leading to a loss of dialysis efficiency. The uremic state of these patients aggravates this situation because it intensifies inflammation of the peritoneal membrane. Therapeutic strategies that slow the process of fibrosis of the peritoneal membrane of patients with CKD on dialysis are extremely important. In this context, the present study aimed to establish a model of peritoneal fibrosis associated with CKD with uremia, that mimics the clinical situation, and analyze the effect of two antifibrotic molecules, tamoxifen (TAM) and the BMP7 (bone morphogenic protein-7), in the proposed model. CKD with uremia was induced in male Wistar rats by adenine in the diet during a period of 30 days. After 15 days, with the state of uremia already established, animals received intraperitoneal injections of chlorhexidine gluconate, for the induction of peritoneal fibrosis (PF). Treatment with TAM (10mg/Kg/day by gavage) and BMP7 (30ug/Kg, intraperitoneal injections every 3 days) were initiated along with the induction of peritoneal fibrosis. Six groups were induced: CONTROL, normal animals; CKD, animals with chronic kidney disease; PF, animals with peritoneal fibrosis; CKD / PF, animals with CKD and PF mimicking the clinical situation; CKD / PF + TAM, animals with CKD and PF treated with tamoxifen; and CKD / PF + BMP7, animals with CKD and PF treated with BMP7. During 30 days of the follow-up study, weight, blood pressure, serum urea and creatinine of the animals were verified. At the end of this period, the animals were sacrificed and the peritoneum was removed and subjected to the following analysis: a) histology, to assess the degree of thickening (Masson\'s Trichrome); b) immunohistochemistry, to locate and quantify the presence of inflammatory cells (macrophages, T lymphocytes), myofibroblasts (alfa-smoth muscle actin) and cell proliferation activity (PCNA); c) analysis of pro-inflammatory cytokines (TNF-alfa, IL-1beta and IL-6) both in peritoneal tissue mRNA level through real time PCR as well as on protein level by multiplex; d) real-time PCR to determine the expression of extracellular matrix components (collagen III and fibronectin) and fibrogenic factors (TGF-beta and FSP-1). Furthermore, in order to study the possible signaling pathway associated to peritoneal fibrosis, the expression of SMAD 3 and SMAD 7 in the peritoneum was analyzed via real-time PCR and immunohistochemistry for phosphorylated SMAD 3. Finally, the peritoneal function was assessed by ultrafiltration and mass transferred glucose test (MTG). Data from weight gain showed that while animals from CONTROL and PF groups had significant weight gain (28% and 18% respectively) compared to the first day of protocol, the animals of other groups lost weight significantly, on average, 26% compared to the first day. All animals that received diet rich in adenine developed CKD presented by hypertension, detected on days 15 and 30 of the study (average of 173mmHg and 172mmHg respectively). Confirming the establishment of CKD with uremia, the animals that received diet rich in adenine showed serum urea (average 170 mg/dL on day 15 and 286 mg/dL on day 30) and creatinine (average of 0.97 mg/dL on day 15 and 1.82 mg/dL on day 30) significantly higher in the 15th and 30th days. Treatments with TAM and BMP7 did not influence these parameters. The peritoneal membrane analysis of PF and CKD/PF experimental groups showed a significant thickening of the peritoneal membrane (130 ± 33?m and 132 ± 26?m, respectively; p < 0.001 vs 36 ± 2um and 27 ± 6?m in CONTROL and CKD; p < 0.001) with presence of inflammatory cells. The treatments with TAM and BMP7 were effective in protecting the membrane against the thickening (42 ± 2um and 53±7um, respectively; p < 0.001 vs CKD/PF) and inflammatory infiltrate. Furthermore, with regard to myofibroblasts, effectors cells in the fibrogenesis process detected by alfa-SMA presence, it was found a signicantly expression in the peritoneum of PF and CKD/PF (p < 0.01 vs CONTROLE), and the treatment with TAM and BMP7 significantly protected against the presence of myofibroblasts confirmed by the significantly expression of PCNA. With regard to the detection of pro-inflammatory cytokines, analysis by real-time PCR in the animals of CKD group showed a significant increase in TNF-alfa expression in the peritoneum and IL-1beta compared to the CONTROL group. The expression of these cytokines was also increased in the peritoneum of the CKD/PF group. The treatment with TAM and BMP7 significantly reduced TNF-alfa and IL-1beta expression compared to CKD/PF group (p < 0.01).The repercussion of these results can be observed with the multiplex test in which the presence of these cytokines in its protein form were found in significant quantities in the peritoneum of the animals with uremia associated with PF compared to CONTROL group. The treatment with TAM and BMP7 significantly reduced the presence of these cytokines (p < 0.01 vs CKD/PF). As expected, the mRNA expression of extracellular matrix components was significantly elevated in the PF group and CKD/PF compared to the control group. Indeed, collagen III mRNA expression was higher in PF and CKD/PF group (3.4 ± 1 and 10.3 ± 2.4 UI, respectively; p < 0.01 vs CONTROL) as well as fibronectin (6.5 ± 0.8 and 29.2 ± 1 UI; respectively; p < 0.01 vs CONTROL). The animals treated with TAM and BMP7 significantly blocked the expression of collagen III (1.5 ± 0.9 and 0.2 ± 0.1 UI, respectively; p < 0.01 vs CKD/PF) and fibronectin (6.6±1.2 and 9.7±0.5 UI, respectively; p < 0.01 vs CKD/PF). Further, while in the PF and CKD/PF groups the expression of TGF-beta (13.2 ± 0.9 UI and 30.3 ± 0.1 UI, respectively; p < 0.01) was significantly higher compared to the CONTROL group, TAM and BMP7 decreased the expression of TGF-beta (17.7 ± 0.2 UI and 16.2 ± 0.1UI, respectively; p < 0.01 vs CKD/PF). A similar trend was found with the expression of FSP-1 mRNA with an increase in expression of this gene in PF and CKD/PF groups (p < 0.01 vs CONTROL), with significant blockage in the animals treated with TAM and BMP7 (p < 0.01 vs CKD/PF). Regarding the analysis of signaling pathways possibly involved in the process, SMAD 3 expression was significantly higher in PF and CKD/PF groups (3.7 ± 0.3 UI and 4.6 ± 0.3 UI, respectively) compared to groups CONTROL and CKD (1 ± 0.2 UI and 1.3 ± 0.6 UI, respectively; p < 0,01). Treatments with TAM and BMP7 decreased the expression of SMAD 3 in the peritoneum (1.1 ± 0.6 UI and 1.1 ± 0.7 UI, respectively; p < 0.01 vs CKD/PF). Yet TAM and BMP7 significantly increased the expression of SMAD 7 (2.8 ± 0.5 and 3.7 ± 0.5, respectively; p < 0.01 vs CKD/PF), a regulatory TGF-beta protein capable of blocking the expression of pro-fibrotic and inflammatory factors. Finally, the treated groups had the function of the peritoneum preserved when compared to the PF and CKD / PF groups, checked through the maintenance of the ultrafiltration capacity and reducing MTG. In summary, the animals treated with TAM and BMP7 had the peritoneum protected from thickening, inflammatory infiltrate, presence of myofibroblasts and cellular proliferation. The treatments were also effective in significantly reduce the expression of pro-fibrotic factors and inflammatory cytokines. Regarding SMADs, treatments with TAM and BMP7 were effective in blocking the expression of SMAD 3 and increase SMAD 7 expression. The results of this study suggest that tamoxifen and BMP7 protected the peritoneum in an experimental model of peritoneal fibrosis developed in uremic rats with CKD, possibly due to their anti-inflammatory and anti-fibrotic properties