O papel de um arcabouço de osso alógeno e de um meio de cultura na osteogênese de células tronco adultas da medula óssea humana

Abstract

As células tronco mesenquimais originárias do estroma da medula óssea humana possuem grande capacidade de diferenciação em diversos tecidos, inclusive osso. Culturas de células tronco mesenquimais in vitro podem sofrer osteoindução e produzir células dos diferentes estágios da linhagem osteoblástica. A busca de um arcabouço adequado quanto a sua capacidade osteocondutora e osteoindutora vem sendo um dos grandes desafios da engenharia tecidual óssea. Neste estudo verificou-se o papel de um arcabouço alógeno fresco congelado e do meio de cultura (DAG) sobre a osteogênese de células tronco adultas. Os aspectos morfológicos das células osteogênicas e do arcabouço, além da expressão das proteínas osteopontina, osteocalcina e fosfatase alcalina ósseas foram analisadas em sete, quatorze e vinte e um dias de cultura, sem e com meio osteogênico (DAG). Os resultados obtidos do sétimo dia até o vigésimo primeiro dia da pesquisa demonstraram a presença de aumento na adesão, migração, crescimento e diferenciação celular óssea. O meio DAG foi um acelerador da osteogênese, verificado principalmente, nas primeiras duas semanas. O arcabouço de osso alógeno, in vitro, apresentou a capacidade de suportar a ostegenêse até a mineralização em todas as culturas. Assim, concluiu-se que as células derivadas da medula óssea humana podem: aderir, migrar, crescer, proliferar e se diferenciar sobre um arcabouço de osso alógeno fresco congelado.O meio osteogênico acelera a adesão, migração, crescimento, proliferação e diferenciação das células tronco adultas em osteoblastos principalmente nos primeiros quatorze dias de cultura. Os osteoblastos foram obtidos a partir de células de medula óssea humana sobre um arcabouço de osso alógeno fresco congelado, mesmo sem adição de fatores osteoindutores. Finalmente, o arcabouço de osso alógeno fresco congelado é osteocondutor e osteoindutor quando associado com células tronco adultas.

Mesenchymal stem cells (MSCs) originated from human bone marrow stromal cells have the capacity to differentiate into various tissues, including bone. MSCs cultures can differentiate in vitro into cells from different stages of the osteoblastic lineage. The search for a scaffold with appropriate osteoconductive and osteoinductive capacities has been one of the main challenges of bone tissue engineering. In this study, we evaluated the function of a fresh frozen allogenic scaffold and the culture medium (DAG) on the osteogenesis of adult stem cells. The morphology profile of osteogenic cells and scaffold, besides the expression of proteins osteopontina, osteocalcin, and bone alkaline phosphatase were analyzed in seven, fourteen and twenty-one days of culture, with and without osteogenic medium (DAG). The results of the seventh day to the twenty-first day of the survey demonstrated an increase in the adhesion, migration, growth, and bone cell differentiation. The medium DAG enhanced osteogenesis, mainly in the first two weeks.The scaffold of allogenic bone showed the ability to support cell differentiation from osteogenesis up to mineralization of all cultures in vitro. Therefore, we concluded that cells derived from human bone marrow can: adhere, migrate, grow, proliferate, and differentiate when cultured over a fresh frozen allogenic bone scaffold. The osteogenic medium accelerates the adherence, migration, growth, proliferation and differentiation of adult stem cells in osteoblasts mainly on the first fourteen days. The osteoblasts were obtained from human bone marrow cells cultured over a scaffold of fresh frozen allogenic bone, even without the addition of osteoinductive factors, and this scaffold is osteoconductive and osteoinductive when associated with adult stem cells.