CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A engenharia tecidual fundamenta-se na aplicaÃÃo de conceitos da ciÃncia dos materiais e da medicina regenerativa no intuito de desenvolver biomateriais capazes de reconstruir ou regenerar tecidos danificados. Neste sentido, a quitosana (QS) tem despertado grande interesse para regeneraÃÃo tecidual, por suas alegadas propriedades de biocompatibilidade, bioatividade e facilidade de modificaÃÃo de sua estrutura quÃmica. A QS à um polissacarÃdeo de origem natural, obtido a partir da quitina, uma fonte abundante e renovÃvel. Apresenta grande variabilidade em suas principais caracterÃsticas quÃmicas como a massa molar (MM) e o grau de desacetilaÃÃo (GD), que podem influenciar suas propriedades fÃsicas e biolÃgicas. InÃmeros estudos tÃm investigado seu uso como material de arcabouÃo (scaffold) na regeneraÃÃo de diversos tipos de tecido, inclusive tecido Ãsseo e periodontal. No entanto, poucos estudos se referem à possÃvel influÃncia da MM da QS sobre sua biocompatibilidade in vivo, sendo este aspecto ainda nÃo elucidado. O presente trabalho tem como objetivo investigar a biocompatibilidade e a bioatividade de membranas de QS de diferentes MMs quando implantadas no tecido subcutÃneo de ratos. Membranas de QS de alto peso molecular (QS-APM) e baixo peso molecular (QS-BPM) foram caracterizadas quimicamente para determinar sua MM por cromatografia de permeaÃÃo em gel (GPC) e seu GD por titulaÃÃo potenciomÃtrica. Em seguida, foram inseridas no tecido conjuntivo subcutÃneo do dorso de 24 animais e comparadas com um controle positivo de carragenina-lambda (CG) e um controle negativo. A biocompatibilidade foi avaliada por anÃlises histolÃgicas do infiltrado inflamatÃrio leucocitÃrio, formaÃÃo de tecido de granulaÃÃo e formaÃÃo de tecido conjuntivo fibroso apÃs 1, 7, 14 e 28 dias. A bioatividade foi avaliada por anÃlises imunohistoquÃmicas para identificar a expressÃo do fator de transcriÃÃo nuclear NF-κΒ e do fator de crescimento de fibroblastos FGF-2, que sÃo proteÃnas envolvidas no processo de inflamaÃÃo e reparo tecidual. Os resultados mostraram que as membranas de quitosana induziram infiltrado leucocitÃrio semelhante ao controle apÃs 7, 14 e 28 dias e inferior ao controle positivo. A QS-BPM induziu maior formaÃÃo de tecido de granulaÃÃo e tecido conjuntivo fibroso que a QS-APM aos 7 e 14 dias e que a CG aos 7, 14 e 28 dias e mostrou atividade inibitÃria sobre o NF-κΒ aos 7 dias. A QS-BPM ainda demonstrou maior atividade estimulatÃria sobre o FGF-2 que a QS-APM no primeiro dia. Os resultados sugerem que a QS-BPM induziu menor resposta inflamatÃria e favoreceu uma regeneraÃÃo mais rÃpida do tecido conjuntivo que a QS-APM, embora ambas tenham se mostrado biocompatÃveis. Pode-se concluir que a MM influenciou a biocompatibilidade e bioatividade da QS in vivo e essa caracterÃstica deve ser considerada ao se desenvolver e investigar scaffolds à base de QS para regeneraÃÃo tecidual. As membranas de quitosana avaliadas apresentam potencial de aplicaÃÃo em regeneraÃÃo tecidual guiada. / Tissue engineering is based on the application of concepts from materials science and regenerative medicine with the aim of developing biomaterials capable of reconstructing or regenerating damaged tissue. In this context, chitosan (CS) has aroused a great deal of interest as one such biomaterial on account of its alleged properties of biocompatibility, bioactivity and the ease with which its chemical structure may be modified. CS is a naturally occurring polysaccharide obtained from chitin, an abundant and renewable source. It demonstrates great variability in terms of its main chemical characteristics, such as molar mass (MM) and the degree of deacetylation (DD), which may have an impact on its physical and biological properties. Numerous studies have investigated its use as a scaffold material in the regeneration of various types of tissue, including bone and periodontal tissues. However, few studies have related the possible influence of the MM of CS on its biocompatibility in vivo; this aspect still has not been clarified. The aim of the present study is to investigate the biocompatibility and bioactivity of CS membranes of different MM when implanted in the subcutaneous tissue of rats. CS membranes with a high molecular weight (HMW-CS) and low molecular weight (LMW-CS) were chemically characterized to determine their MM via gel permeation chromatography (GPC) and DD via potentiometric titration. Next, they were inserted into the subcutaneous conjunctive tissue in the backs of 24 animals and compared to a positive λ-carrageenan(Cg) control and a negative control. Biocompatibility was evaluated through histological analyses of the inflammatory leukocyte infiltrate, formation of granulation tissue and of fibrous conjunctive tissue, after 1, 7, 14 and 28 days. Bioactivity was investigated through immunohistochemical analyses carried out to identify the expression of the nuclear transcription factor NF-κΒ and the fibroblast growth factor FGF-2, which are proteins involved in the process of inflammation and tissue repair. The results showed that the chitosan membranes induced leukocyte infiltrate similar to the control after 7, 14 and 28 days, but lower than in the positive control. The LMW-CS induced a greater formation of granulation tissue and fibrous conjunctive tissue than HMW-CS, after 7 and 14 days, and than Cg after 7, 14 and 28 days, and showed inhibitory action on NF-κΒ at day 7. LMW-CS also showed a greater stimulatory effect than HMW-CS at day 1. The results suggest that LMW-CS induced a lower inflammatory response and promoted a faster regeneration of conjunctive tissue than HMW-CS, though both were found to be biocompatible. It may be concluded that MM influenced CS biocompatibility in vivo and this characteristic should be taken into consideration when developing and investigating CS-based scaffolds for tissue regeneration. The evaluated CS membranes presents a potential application for guided tissue regeneration.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:11969 |
| Date | 31 January 2017 |
| Creators | Josà Carlos Viana Ribeiro |
| Contributors | Vilma de Lima, Denusa Moreira VerÃssimo, Luana Maria Castelo Melo Silva, Ana Cristina de Mello Fiallos, NatÃssia Albuquerque Ribeiro |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Odontologia, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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