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Previous issue date: 2018-03-14 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Diferentes biomateriais são sugeridos como alternativas biomédicas, porém pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares envolvidos com sua interface com as células do hospedeiro. Uma vez que as vias de sinalização intracelular são preditivos da qualidade da interação entre a célula e a superfície do biomaterial, este estudo avaliou o comportamento de células pré-osteoblásticas em resposta a variações nano topográficas na superfície de titânio, ligas de Cobalto-cromo (CoCr) e zircônia (ZrO2), explorando mecanismos metabólicos desencadeados por cadeias de fosforilação em cascata e correlacionando-os à variações morfológicas destas células durante eventos de adesão e diferenciação celulares. Em relação ao titânio, mostramos que a superfície modificada com nano-hidroxiapatita (nHA) desempenhou melhor resultado quanto ao espraiamento celular e posteriormente diferenciação, demonstrando que esta superfície promove uma rede de sinalização intracelular necessária para a adaptação celular sobre superfícies de Ti. Em relação aos mecanismos moleculares que regem a resposta ao CoCr, mostramos que este afeta diferencialmente fibroblastos e osteoblastos, mostrando ativação diferencial do gene integrina ß1 e proteínas como FAK, Src, Rac e Cofilina, além de níveis diferenciais de fosforilação de CDK2, Mapk-Erk e Mapk-p38. Posteriormente, mostramos que modulações importantes foram desencadeadas pela Zircônia. Durante os mecanismos de adesão celular, houve uma significante diminuição na atividade de PP2A, garantindo níveis elevados de fosforilação de Mapk-p38. Além disso, mostramos que a zircônia estabelece mecanismo importante de reprogramação de genes envolvidos com o rearranjo da matriz extracelular (ECM), modulando genes como a matriz metaloproteinases (MMPs) e seus inibidores teciduais (TIMPs e RECK). Em síntese, esta tese traz um repertório importante dos mecanismos de transdução de sinais disparados por osteoblastos e, eventualmente, fibroblastos, além da reprogramação gênica envolvida neste processo. De um modo geral, nosso trabalho traz com detalhes mecanismos metabólicos envolvidos com o fenótipo de osteoblastos em resposta a diferentes materiais aplicados em odontologia, buscando enriquecer a identidade molecular destes biomateriais. / Several biomaterials are suggested as biomedical alternatives, but little is known about the molecular mechanisms involved with their interface with the host cells. Since intracellular signaling pathways are proposed to predict the quality of cell-surface relationship, this study addressed pre-osteoblast behavior in response to topographic variations in the titanium (Ti) surface, Cobalt-chromium alloys (CoCr) and Zirconia (ZrO2), exploring the metabolic mechanisms related to the phosphorylation cascade and correlating with cell morphological changes related with adhesion and differentiation events. In relation to titanium, the surfaces modified by the nano-hidroxiapatite (nHA) showed better results for cell spreading and later differentiation when compared to the other groups, demonstrating that this surface promotes an intra-cellular signaling pathway necessary to the cell-surface adaptation. Regarding the molecular mechanisms involved in the CoCr responses, we have shown that it affects fibroblasts and osteoblasts in different ways related to the gene integrin ß1 and proteins such as FAK, Src, Rac and Coffilin, as well as, different levels of CDK2, Mapk-Erk and Mapk-p38 phosphorilation. Lately, our results showed important modulations up-regulated by Zirconia. During the mechanisms of cellular adhesion there was a significant minimization in the PP2A activity, garanteeing high levels of Mapk-p38 phosphorilation. Beyond that, we showed that the zirconia stablishes an important mechanism to reprograme the genes involved in the extracellular matrix (ECM) new arrangement, modulating genes such as the metalloproteases matrix (MMPs) and its tissue inhibitors (TIMPs and RECK). In general, this thesis brings a repertory of important signal transduction mechanisms up-regulated by osteoblasts and eventually fibroblasts, as well as, the gene reprogramming related to this process. Altogether our results describes in details the metabolic mechanisms involved in the osteoblasts phenotype in response to different biomaterials used in dentistry. / 2014/22689-3
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unesp.br:11449/157164 |
| Date | 14 March 2018 |
| Creators | Bezerra, Fabio Jose Barbosa |
| Contributors | Universidade Estadual Paulista (UNESP), Zambuzzi, Willian Fernando |
| Publisher | Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNESP, instname:Universidade Estadual Paulista, instacron:UNESP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 600, 600 |
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