RESUMO

Atualmente há diversos tratamentos para a osteoporose, porém a maioria deles pode corroborar com o surgimento de outras complicações sistêmicas, para isso é de suma importância o desenvolvimento de terapias locais, visando diminuir ou eliminar os efeitos colateriais causados por medicamentos de uso oral. O objetivo nesse projeto foi avaliar a influência de hidrogéis, com sistema drug delivery, incorporados com partículas de vidro bioativo funcionalizadas com diferentes medicamentos, na osteogênese in vitro. Partículas de vidro bioativo foram sintetizadas e caracterizadas. Em seguida, foram funcionalizadas com os fármacos raloxifeno e ranelato de estrôncio usando a técnica sonoquímica. Hidrogéis de alginato foram sintetizados e incorporados com as partículas funcionalizadas usando impressão 3D em dimensões específicas. Os hidrogéis foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura, análise de intumescimento e molhabilidade. Em testes in vitro, os hidrogéis foram cortados em medidas menores e usados para culturas de células para avaliar a atividade e diferenciação celular para osteogênese. Células mesenquimais foram isoladas de ratas ovariectomizadas, diferenciadas em osteoblastos e co-cultivadas com os hidrogéis. Viabilidade celular, conteúdo de proteína total, atividade de fosfatase alcalina, morfologia celular e formação de nódulos de mineralização foram analisados em intervalos de tempo definidos. Os dados quantitativos foram submetidos aos testes estatísticos de normalidade Kolmogorov-Smirnov, seguidos pelo teste não paramétrico Kruskal Walis e teste multiplo de Dunn, com nível de significância de 5%. A caracterização morfológica e físico-química evidenciou o sucesso da referida metodologia em confeccionar o novo biomaterial. Nos testes in vitro, todos os grupos de hidrogéis impressos 3D não se mostraram citotóxicos e permitiram a diferenciação celular. A atividade de fosfatase alcalina não apresentou diferença entre os grupos. Por meio da análise da morfologia celular por fluorencência direta foi possível observar que em todos os grupos com excessão ao HBRx as células exibiam morfologia poligonal de forma íntegra, todos os grupos apresentaram células aderidas na superfície dos materiais, sendo que a maior quantidade de células foi observada no grupo hidrogel com vidro bioativo incorporado com ranelato de estrôncio. Na análise da formação de nódulos de mineralização, todos os grupos apresentaram a formação dos nódulos, exceto o grupo HBRx. Os resultados evidenciaram sucesso na produção de todos os novos biomateriais, HP, HB HBRx e HBSr tanto na síntese quanto na impressão 3D, conforme verificado nos testes de MEV, EDS e Raman, enquanto nos testes in vitro os grupos com vidro bioativo, em sua maioria, apresentaram resultados positivos para o uso na engenharia tecidual. De modo geral hidrogéis impresso 3D com vidro bioativo sem fármaco (HB) e incorporado com fármaco ranelato de estrôncio (HBSr) são os biomateriais que se mostraram mais promissores em comparação aos demais grupos. (AU)

Currently, there are several treatments for osteoporosis; however, most of them can lead to the emergence of other systemic complications. Therefore, it is of utmost importance to develop local therapies aiming to reduce or eliminate the side effects caused by orally administered medications. The objective of this project was to evaluate the influence of hydrogels with drug delivery systems incorporated with bioactive glass particles functionalized with different drugs on in vitro osteogenesis. Bioactive glass particles were synthesized and characterized. Subsequently, they were functionalized with the drugs raloxifene and strontium ranelate using sonochemical technique. Alginate hydrogels were synthesized and incorporated with the functionalized particles using 3D printing in specific dimensions. The hydrogels were characterized by scanning electron microscopy, swelling analysis, and wettability assessment. In in vitro tests, the hydrogels were cut into smaller sizes and used for cell cultures to assess cell activity and differentiation for osteogenesis. Mesenchymal cells were isolated from ovariectomized rats, differentiated into osteoblasts, and co-cultured with the hydrogels. Cell viability, total protein content, alkaline phosphatase activity, cellular morphology, and mineralization nodule formation were analyzed at defined time intervals. Quantitative data were subjected to Kolmogorov-Smirnov normality tests, followed by non-parametric Kruskal-Wallis and multiple Dunn tests, with a significance level of 5%. The morphological and physicochemical characterization demonstrated the success of the methodology in fabricating the new biomaterial. In the in vitro tests, all groups of 3D-printed hydrogels were non-cytotoxic and allowed cell differentiation. Alkaline phosphatase activity showed no difference among the groups. Through direct fluorescence-based cellular morphology analysis, it was observed that cells in all groups except HBRx exhibited intact polygonal morphology, with cells adhering to the material surfaces in all groups. The highest quantity of cells was observed in the hydrogel group incorporating bioactive glass with strontium ranelate. In the mineralization nodule formation analysis, all groups showed nodule formation except for the HBRx group. The results demonstrated successful production of all new biomaterials (HP, HB, HBRx, and HBSr) in both synthesis and 3D printing, as verified by SEM, EDS, and Raman tests. Meanwhile, in vitro testing showed that groups with bioactive glass mostly exhibited positive results for tissue engineering purposes. Overall, 3D-printed hydrogels with bioactive glass without drugs (HB) and incorporated with strontium ranelate (HBSr) proved to be the most promising biomaterials compared to the other groups (AU)

Assuntos

RESUMO

A utilização de sistemas de liberação de fármacos para evitar complicações sistêmicas foi o enfoque do trabalho apresentado. O fármaco utilizado foi o ranelato de estrôncio (SrR), medicamento indicado para osteoporose que auxilia na prevenção de fraturas ósseas. Incorporou-se ao sistema biomateriais que estimulam a formação de tecido ósseo, como o hidrogel e o biovidro. O hidrogel é um material polimérico que possui alta capacidade de retenção de água e pode ser injetado no local da lesão, preenchendo o defeito ósseo. O biovidro é um material cerâmico que possui propriedades osteocondutoras e osteoindutoras, ou seja, favorece a adesão e a diferenciação de células ósseas. O biovidro foi funcionalizado com o fármaco por meio da rota sonoquímica e incorporado aos hidrogéis produzidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de citocinas, pró e anti-inflamatórias que participam da remodelação óssea, utilizando hidrogéis incorporados com partículas de biovidro funcionalizadas com medicamento sobre células mesenquimais in vitro. Foram preparados três tipos de materiais: hidrogel puro (HP), hidrogel com biovidro (HB) e hidrogel com biovidro funcionalizado com ranelato de estrôncio (HBR). Os materiais foram caracterizados por técnicas físico-químicas e biológicas, ensaio de viabilidade celular, ensaio de intumescimento e degradação. Foram realizados testes de cultura celular, utilizando células mesenquimais diferenciadas em osteoblastos, isoladas de fêmures de ratas ovariectomizadas. Os dados quantitativos foram submetidos ao teste de normalidade para a seleção do teste estatístico apropriado, com nível de significância de 5%. Os resultados mostraram que os materiais apresentaram boa interação entre os componentes, formando uma rede tridimensional porosa e homogênea. O ensaio de intumescimento e degradação mostrou a compatibilidade do hidrogel proposto para sistemas de ação local, curva de crescimento compatível com tempo de resposta celular. No teste ELISA evidenciou-se a presença das citocinas IL1ß, IL-6, IL-10 e IL-17, sua expressão nas células mesenquimais analisadas e sua possível influência na remodelação óssea (AU)

The use of drug delivery systems to avoid systemic complications was the focus of the work presented. The drug used was strontium ranelate (SrR), a medication indicated for osteoporosis that helps prevent bone fractures. Biomaterials that stimulate the formation of bone tissue, such as hydrogel and bioglass, were incorporated into the system. The hydrogel is a polymeric material that has a high-water retention capacity and can be injected into the injury site, filling the bone defect. Bioglass is a ceramic material that has osteoconductive and osteoinductive properties, that is, it favors the adhesion and differentiation of bone cells. The bioglass was functionalized with the drug through the sonochemical route and incorporated into the hydrogels produced. The objective of this work was to evaluate the presence of pro- and anti-inflammatory cytokines that participate in bone remodeling, using hydrogels incorporated with bioglass particles functionalized with medication on mesenchymal cells in vitro. Three types of materials were prepared: pure hydrogel (HP), hydrogel with bioglass (HB) and hydrogel with bioglass functionalized with strontium ranelate (HBR). The materials were characterized by physicochemical and biological techniques, cell viability testing, swelling and degradation testing. Cell culture tests were carried out using mesenchymal cells differentiated into osteoblasts, isolated from the femurs of ovariectomized rats. Quantitative data were subjected to the normality test to select the appropriate statistical test, with a significance level of 5%. The results showed that the materials showed good interaction between the components, forming a porous and homogeneous three-dimensional network. The swelling and degradation test showed the compatibility of the proposed hydrogel for local action systems, a growth curve compatible with cellular response time. The ELISA test revealed the presence of the cytokines IL-1ß, IL-6, IL-10 and IL-17, their lower expression in cells from ovariectomized animals and their possible influence on bone remodeling. (AU)

Assuntos

RESUMO

Abstract Objective The present study aimed to relate the strength, assistance with walking, rising from a chair, climbing stairs, and falls (SARC-F) score with the presence or absence of fragility fracture in the population over 60 years of age. Methods The risk of sarcopenia was determined through the application of the SARC-F questionnaire, and the patients were divided into 2 groups, according to the occurrence or not of fragility fracture (n = 100). Results Thirty-two cases of distal radius fractures and eighteen cases of proximal femur fractures were identified. A higher score on the SARC-F is determinant between having or not a fragility fracture, estimating that for each point in the score there is a 70% increase in the chance of a patient having a fracture, regardless of age, gender, and body mass index (BMI). Conclusion There was a direct correlation between a higher score on the SARC-F and an increase in the chance of fragility fracture.

Resumo Objetivo O presente estudo teve como objetivo relacionar o escore strength, assistance with walking, rising from a chair, climbing stairs, and falls (SARC-F) com a presença ou não de fratura por fragilidade na população acima de 60 anos. Métodos O risco de sarcopenia foi determinado por meio da aplicação do questionário SARC-F, sendo os pacientes divididos em 2 grupos, de acordo com a ocorrência ou não de fratura por fragilidade (n = 100). Resultados Foram levantados 32 casos de fratura de rádio distal e 18 casos de fratura de fêmur proximal. Uma maior pontuação no SARC-F determina bem entre ter ou não ter fratura por fragilidade, estimando que a cada ponto a mais no escore há um acréscimo de 70% na chance de o paciente ter fratura, independentemente da idade, sexo e índice de massa corporal (IMC). Conclusão Houve correlação direta entre uma maior pontuação no SARC-F e aumento na chance de fratura por fragilidade.

Assuntos

RESUMO

Segundo a Organização Mundial de Saúde, uma doença é considerada rara quando acomete cerca de 65 pessoas a cada 100 mil indivíduos. No Brasil existem cerca de 13 milhões de pessoas diagnosticadas com alguma doença rara. O presente estudo objetivou comparar o perfil odontológico de pacientes brasileiros com doenças genéticas raras de envolvimento esquelético com brasileiros normotípicos. O estudo foi realizado a partir de um banco de dados cujas informações foram coletadas em 2019. Foi desenvolvido um estudo transversal, com uma amostra de conveniência (amostragem do tipo snowball) de 105 indivíduos com doenças genéticas raras ([MPS (n=27) / OI (n=78)], na faixa etária de dois a 54 anos e os pais/responsáveis, e 105 indivíduos sem doenças genéticas raras. A amostra foi selecionada em ambulatórios médicos de serviços especializados/referência em doenças raras, de cinco estados brasileiros (Ceará, Espírito Santo, Minas Gerais, Rio de Janeiro e São Paulo). Os pais/responsáveis responderam um questionário sobre aspectos individuais (sexo, idade, cor da pele e renda familiar) e perfil odontológico dos participantes. O perfil odontológico foi identificado a partir de questões relacionadas à história odontológica do participante [experiência odontológica, dor dentária (últimos 12 meses), tempo e motivo da última consulta odontológica, uso do SUS para assistência odontológica, satisfação sobre a assistência recebida na última consulta odontológica, dificuldades para o filho receber assistência odontológica] e presença/ausência de problemas dentários. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de Minas Gerais, (CAAE 01480212.4.0000.5149 [MPS] / CAAE 54755516.4.0000.5149 [OI]. Foram realizadas as análises univariada, bivariada e multivariada [Regressão logística binária não-ajustada e ajustada (Odds Ratio, método Conditional Backward, IC 95%)]. A média de idade dos indivíduos com doença rara foi de 14,1 anos (±12,2) e mediana 9,5 anos. A maioria era do sexo feminino (53,8%), cor da pele não branca (56,7%) e renda familiar superior a um salário mínimo (82,4%). Entre os indivíduos com doenças raras, 78 tinham OI (37,1%) e 27 com MPS (12,9%). A maior parte era do estado de Minas Gerais (46,7%). Pacientes que já utilizaram os serviços odontológicos do SUS apresentaram uma chance 2,24 maior de pertencer ao grupo de pacientes com doenças raras (OR= 2,24; IC 95%: 1,07- 4,89). Os participantes com histórico de dificuldades para receber tratamento odontológico apresentaram 14,86 vezes maior chance de serem pacientes com doenças raras (OR=14,86; IC 95%: 5,96-27,03). E, os participantes diagnosticados com algum problema bucal apresentaram 10,38 vezes mais chances de pertencerem ao grupo com doenças raras (OR=10,38; IC 95%: 1,95-35,17). Pacientes com doenças raras apresentaram maior histórico de dificuldade em conseguir acesso a tratamento odontológico e de fazer uso do sistema público de saúde/SUS e foram diagnosticados com mais problemas dentários comparados aos indivíduos normotípicos.

According to the World Health Organization, a disease is considered rare when it affects about 65 people per 100,000 individuals. Brazil has about 13 million people affected by rare diseases. The aim of the present study was to compare the dental profile of Brazilian patients with skeletal rare genetic disorders and normotypical Brazilian patients. The study was carried out from a database with information collected in 2019. A cross-sectional study was carried out with 105 individuals with rare genetic diseases ([MPS (n=27) / OI (n=78)], with two to 54 years old and their parents/guardians. 105 normotypical individuals were also recruited for the study (Snowball sampling). The sample was selected in outpatient clinics that are reference in the care of rare diseases, in five Brazilian states (Ceará, Espírito Santo, Minas Gerais, Rio de Janeiro and São Paulo). Parents/guardians answered a questionnaire about individual aspects of their child (gender, age, skin color and level of education of parents/guardians).The dental profile was identified from questions related to dental history [(patient's dental experience, presence of dental pain (last 12 months), when was the last dental visit and the reason for it, use of Unified Health System (SUS) dental care services, satisfaction with the care received at the last dental appointment, difficulties for the child to receive dental treatment)] and presence/absence of dental problems. The study received approval from the Research Ethics Committee of Federal University of Minas Gerais (CAAE 01480212.4.0000.5149 [MPS] / CAAE 54755516.4.0000.5149 [OI]. A descriptive analysis and non-adjusted and adjusted binary logistic regression models was performed (Odds Ratio, Conditional Backward method, 95%CI). The results showed that the average age of individuals with a rare disease was 14.1 years (±12.2) and median age of 9.5 years. Most of them were female (53.8%), non-white skin color (56.7%) and with a family income higher than one minimum wage (82.4%). Among individuals with rare diseases, 78 (37.1) were with OI and 27 (12.9) with MPS. Most of the sample were from Minas Gerais state, Brazil, [98(46.7)]. Participants who had already used SUS dental care services had a 2.24 times higher chance of belonging to the group with rare diseases (OR= 2.24;95% CI: 1.07-4.89). Patients with a history of difficulties to receive dental treatment were 14.86 times more likely to belong to the group with rare diseases (OR=14.86; 95% CI: 5.96- 27.03). Patients diagnosed with 1 or more dental problems were 10.38 times more likely to belong to the group with rare diseases (OR=10.38; 95% CI: 1.95-35.17). Individuals with rare diseases have a greater history of difficulty in accessing dental treatment, use the public health system/SUS, and were diagnosed with more dental problems compared to normotypical Brazilian patients.

Assuntos

RESUMO

As doenças raras são definidas pelo Ministério da Saúde do Brasil como aquelas que afetam até 65 pessoas por 100.000 pessoas. No Brasil, estima-se que existam entre 13 a15 milhões de pessoas afetadas aproximadamente. Dentro desse grupo de enfermidades raras estão aquelas de etiologia genética cujo desenvolvimento esquelético é afetado; como as mucopolissacaridoses (MPS) e a osteogênese imperfeita (OI); as quais estão associadas à diversas alterações orofaciais. O objetivo deste estudo foi comparar a prevalência de má oclusão e o perfil facial de crianças e adolescentes com doenças genéticas raras que afetam o desenvolvimento esquelético com crianças e adolescentes normotípicos. Foi realizado um estudo observacional transversal com 152 crianças e adolescentes, sendo 76 com doenças genéticas raras ([MPS (n=19) / OI (n=57)], e 76 sem doença genética rara; na faixa etária de dois a 19 anos e os pais/responsáveis. Os grupos foram pareados por idade e sexo. As crianças/adolescentes com doenças raras foram recrutadas em ambulatórios médicos de serviços de referência em doenças genéticas raras, de cinco estados brasileiros (Ceará, Espírito Santo, Minas Gerais, Rio de Janeiro e São Paulo). O grupo sem doença rara foi recrutado em outros ambulatórios dos mesmos hospitais. Foi realizado o exame bucal das crianças/adolescentes (presença de má oclusão) e a análise subjetiva do perfil facial (simetria facial, proporção facial, altura facial anteroinferior, perfil facial, convexidade facial, ângulo nasolabial, selamento labial, linha mento-pescoço). Os pais/responsáveis responderam um questionário sobre questões individuais, sociodemográficas, comportamentais e história médica e odontológica do filho. O Directed Acyclic Graph (DAG) foi utilizado para identificar possíveis variáveis de confusão. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) da Universidade Federal de Minas Gerais (CAAE 01480212.4.0000.5149 [MPS] e CAAE 54755516.4.0000.5149 [OI]). Foi realizada a análise univariada da frequencia de alterações faciais e de má oclusão em ambos os grupos. A média de idade das crianças/adolescentes foi de 8,9 anos (±4,6). Não houve variáveis de confusão para a associação entre doenças raras e questões oclusais. Quando comparada ao grupo sem doença rara, verificou-se que a amostra de participantes com doenças raras foi identificada com maior prevalência de má oclusão (apinhamento, giroversão, alterações de overjet/overbite, mordida cruzada e/ou aberta e má oclusão de classe III). O grupo com doenças raras apresentou maior tendência com percentual maior de alterações faciais (dolicofacial, perfil convexo/côncavo, proporção/altura facial inadequadas, ângulo nasolabial aberto/fechado, ausência de selamento labial, interposição de língua e linha queixo-pescoço inadequada) do que o grupo de comparação. Pôde-se concluir que as crianças e adolescentes com doenças genéticas raras que afetam o desenvolvimento esquelético apresentaram prevalência maior de má oclusão e de alterações faciais, quando comparados às crianças/adolescentes sem doenças raras.

Rare diseases are defined as those that affect up to 65 people per 100,000 people. In Brazil, it is estimated that there are between 13 and 15 million people with rare diseases. In this group of diseases are those of genetic etiology that affect skeletal development; such as Mucopolysaccharidoses (MPS) and Osteogenesis Imperfecta (OI). They are two diseases associated with several orofacial alterations. The aim of this study was to compare the prevalence of malocclusion and the facial profile of children and adolescents with rare genetic diseases that affect skeletal development with normotypical children and adolescents. A cross-sectional observational study was carried out with 152 children and adolescents, 76 with rare genetic diseases ([MPS (n=19) / OI (n=57)], and 76 without rare genetic diseases; aged between two and 19 years and parents/guardians. The groups were matched by age and gender. Children/adolescents with rare diseases were recruited from outpatient clinics of specialized or reference services in rare genetic diseases, in five Brazilian states (Ceará, Espírito Santo, Minas Gerais, Rio de Janeiro and São Paulo). The group without a rare disease was recruited from other clinics in the same hospitals. A clinical examination of the malocclusion of the children/adolescents and an analysis of the facial profile were performed (facial symmetry, facial proportion, anteroinferior facial height, facial profile, facial convexity, nasolabial angle, lip sealing, chin-neck line). Parents/guardians answered a questionnaire about individual, sociodemographic, behavioral questions and the child's medical and dental history. The Directed Acyclic Graph (DAG) was used to identify possible confounding variables. The study was approved by the Research Ethics Committee (CEP) of the Federal University of Minas Gerais (CAAE 01480212.4.0000.5149 [MPS] / CAAE 54755516.4.0000.5149 [OI]). Univariate analysis of the frequency of facial alterations and malocclusion was performed in both groups. The average age of children/adolescents was 8.9 years (± 4.6). There were no confusion variables for the association between rare diseases and occlusal issues. When compared to the group without a rare disease, it was found that the sample of participants with rare diseases was identified with a higher prevalence of malocclusion (dental crowding, rotation, overjet/overbite changes, crossbite and/or open bite). The group with rare diseases was also diagnosed with a higher percentage of facial alterations (dolichofacial, convex/concave profile, inadequate facial proportion/height, open/closed nasolabial angle, absence of lip seal, tongue interposition and inadequate chin-neck line) when compared to the normotypic group. It could be concluded that children and adolescents with rare genetic diseases that affect skeletal development had a higher prevalence of malocclusion and facial alterations, when compared to children/adolescents without rare diseases.

Assuntos

RESUMO

O avanço no campo da engenharia tecidual e biomateriais conduz ao aprimoramento dos tratamentos e tecnologias já existentes, visando otimizar a resolução de injúrias e permitir tratamentos cada vez mais eficientes para a população. Desta maneira, o objetivo deste estudo foi produzir e caracterizar scaffolds de policaprolactona (PCL) incorporadas com três formulações diferentes de vidro bioativo, bem como avaliar a influência destas na osteogênese in vitro e na neoformação óssea in vivo. Para isso, foram obtidos quatro grupos experimentais: PCL (P), PCL incorporado com o vidro bioativo 45S5 (P45), PCL incorporado com o vidro bioativo S53P4 (P53) e PCL incorporado com o vidro bioativo 58S (P58). A síntese de todos os vidros foi realizada pela rota Sol-Gel, os quais foram incorporados à solução de PCL previamente à produção dos scaffolds por meio do processo de eletrofiação. Posteriormente à caracterização morfológica e físico-química, os scaffolds foram submetidas aos testes biológicos in vitro e in vivo. Na etapa in vitro, células da medula óssea obtidas de fêmures de ratos foram isoladas e plaqueadas com os scaffolds, visando avaliar a influência destas na atividade e diferenciação celular na osteogênese. Para o ensaio in vivo, 30 ratos Wistar foram submetidos ao procedimento cirúrgico para confecção de um defeito crítico de 3,0 mm nas tíbias direita e esquerda para avaliação dos scaffolds. A eutanásia dos animais foi realizada após 4 semanas do procedimento cirúrgico, e as peças foram submetidas à análise histológica, imuno-histoquímica (IHC), histomorfométrica e ao teste biomecânico de flexão de três pontos. Os dados obtidos foram estatisticamente analisados pelo teste ANOVA um fator, com nível de significância adotado de 5%. A caracterização morfológica e físico-química evidenciou o sucesso da referida metodologia em confeccionar o novo biomaterial. Na análise in vitro, observou-se que os scaffolds não foram citotóxicos, e permitiram atividade e diferenciação celular, sendo que o grupo P exibiu maior conteúdo de proteína total (p<0,05) em ambos os períodos analisados, e os grupos P53 e P58 exibiram maior atividade de fosfatase alcalina (ALP), não diferindo entre si (p>0,0001) enquanto P exibiu menor atividade, diferindo estatisticamente (p<0,05). Todos os grupos permitiram a formação de nódulos de mineralização, e foi observado maior quantificação de Alizarina nos grupos P45, P53 e P58 quando comparados ao grupo P (p<0,05). Na análise histológica foi observada a presença de neoformação óssea na região do defeito crítico em todos os grupos. A IHC evidenciou a imunomarcação por osteocalcina (OC) e TRAP. Na análise histomorfométrica foi observada maior formação nos grupos P45 e P53, os quais não diferiram entre si (p>0,0001). O teste biomecânico evidenciou que não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos (p>0,05) ao avaliar a força de ruptura das tíbias. Os resultados evidenciaram o sucesso na produção do novo compósito, sendo que os grupos contendo vidro bioativo, em especial o grupo P53, se mostraram mais osteoativos e osteocondutores quando comparado ao grupo P, e evidenciam o potencial uso na engenharia tecidual.(AU)

Advancements in the field of tissue engineering and biomaterials lead to the enhancement of existing treatments and technologies, aiming to optimize injury resolution and enable increasingly efficient treatments for the population. Thus, the objective of this study was to produce and characterize polycaprolactone (PCL) scaffolds incorporated with three different formulations of bioactive glass, as well as to evaluate their influence on in vitro osteogenesis and in vivo bone neoformation. To achieve this, four experimental groups were established: PCL (P), PCL incorporated with 45S5 bioactive glass (P45), PCL incorporated with S53P4 bioactive glass (P53), and PCL incorporated with 58S bioactive glass (P58). The synthesis of all glasses was carried out via the Sol-Gel route, and they were subsequently integrated into the PCL solution prior to scaffold production through the electrospinning process. Following morphological and physicochemical characterization, the scaffolds underwent in vitro and in vivo biological testing. In the in vitro phase, bone marrow cells obtained from rat femurs were isolated and plated with the scaffolds to assess their influence on cellular activity and differentiation in osteogenesis. For the in vivo assay, 30 Wistar rats underwent a surgical procedure to create a 3.0 mm critical defect in the right and left tibias for the evaluation of the scaffolds. Euthanasia of the animals was performed after 4 weeks of the surgical procedure, and the specimens were subjected to histological analysis, immunohistochemistry (IHC), histomorphometric analysis, and a three-point bending biomechanical test. The data obtained were statistically analyzed using a one-way ANOVA with a significance level set at 5%. Morphological and physicochemical characterization confirmed the success of the aforementioned methodology in fabricating the new biomaterial. In the in vitro analysis, it was observed that the scaffolds were not cytotoxic and allowed for cellular activity and differentiation. Group P exhibited a higher total protein content (p<0.05) in both analyzed periods, and groups P53 and P58 displayed greater alkaline phosphatase (ALP) activity, with no significant difference between them (p>0.0001), while P exhibited lower activity, differing statistically (p<0.05). All groups supported the formation of mineralization nodules, with a higher quantification of Alizarin observed in the P45, P53, and P58 groups compared to the P group (p<0.05). Histological analysis revealed the presence of bone neoformation in the critical defect region in all groups. IHC showed immunolabeling for osteocalcin (OC) and TRAP. Histomorphometric analysis revealed greater formation in the P45 and P53 groups, which did not differ from each other (p>0.0001). The biomechanical test indicated no statistically significant difference between the groups (p>0.05) when evaluating tibial rupture strength. The results demonstrated the success in producing the new composite, with the bioactive glass-containing groups, especially the P53 group, showing greater osteoactivity and osteoconductivity compared to the P group, highlighting their potential for use in tissue engineering (AU)

Assuntos

RESUMO

Abstract Objective: This study aims to evaluate the respiratory function of children and adolescents with osteogenesis imperfecta (OI) followed up at a referral center. Methods: A cross-sectional study was conducted with a non-probabilistic sample. Manovacuometry was performed with the measurement of maximal inspiratory pressure (MIP) and maximal expiratory pressure (MEP), and in addition, peak expiratory flow (PEF) and ventilometry were performed to measure forced vital capacity (FVC). Results: In total, 23 individuals were evaluated, with a mean age of 11.6±3.4 years, 56.5% of whom were females. Regarding the classification of OI, 56.5% of the sample belonged to type IV, 30.5% to type III, and 13% to type I. The mean MIP was 64.4% of the predicted, and the mean MEP was 56.2% of the predicted. Overall, the mean PEF was 213.9 L/min, but only 140.6 L/min in the OI type III group. Median FVC was 1.9 L, corresponding to 110% of the predicted. Conclusions: Respiratory function of the study subjects was altered, with respiratory muscle strength values lower than expected in the whole sample, and peak expiratory flow was significantly reduced in the OI type III group.

RESUMO Objetivo: Avaliar a função respiratória de crianças e adolescentes com osteogênese imperfeita (OI) acompanhados em um centro de referência. Métodos: Realizou-se um estudo de corte transversal, com amostragem não probabilística. Foi realizada manovacuometria com mensuração da pressão inspiratória máxima (PIM) e pressão expiratória máxima (PEM), além do pico de fluxo expiratório (PFE) e da ventilometria para a medida da capacidade vital forçada (CVF). Resultados: Foram avaliados 23 indivíduos, com média de idade de 11,6±3,4 anos, sendo 56,5% do sexo feminino. Com relação à classificação da OI, 56,5% da amostra pertencia ao tipo IV, 30,5% ao tipo III e 13% ao tipo I. A média de PIM foi de 64,4% do previsto, e a PEM foi de 56,2% do previsto. A média de PFE foi de 213,9 L/min, sendo 140,6 L/min no grupo de OI tipo III. A mediana da CVF foi de 1,9 L, correspondendo a 110% do previsto. Conclusões: A função respiratória dos indivíduos estudados encontrava-se alterada, com valores abaixo do esperado em toda a amostra para força muscular respiratória, além do PFE reduzido no grupo OI tipo III.

RESUMO

Objetivo: Evidências científicas sugerem que a deficiência de estrógeno e fatores genéticos influenciam o desenvolvimento do sistema estomatognático. Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da deficiência de estrógeno na expressão gênica de TNF-α, IL-1ß, IL-6 e IL-10 durante o desenvolvimento dentário em modelo murino. Material e Métodos: Ratas Wistar Hannover foram divididas em dois grupos de acordo com a intervenção recebida: Grupo Hipoestrogenismo - cirurgia de ovariectomia e Grupo Controle - cirurgia fictícia. Para avaliar o desenvolvimento dentário, o incisivo inferior foi escolhido. O modelo de hipofunção dos incisivos inferiores foi realizado por ajuste incisal. O incisivo homólogo exercia hiperfunção dentária. Os animais foram avaliados durante todo o período puberal. Após a eutanásia, as hemimandíbulas foram removidas para avaliar a expressão gênica do TNF-α, IL-1ß, IL-6 e IL-10 na região odontogênica dos incisivos por meio de PCR em tempo real. Foi realizado o teste de Kruskal-Wallis e o pós-teste de Dunn. O nível de significância foi de 5%. Resultados: Houve diferenças estatisticamente significativas na expressão gênica de TNF-α e IL-1ß entre os grupos hipoestrogenismo e controle sob condição de hipofunção dentária (p=0,0084, p=0,0072, respectivamente). Conclusão: A deficiência de estrógeno influencia a expressão gênica de TNF-α e IL-1ß na região odontogênica de dentes hipofuncionais (AU)

Objective: Scientific evidence suggests that estrogen deficiency and genetic factors have an influence on the development of the stomatognathic system. This study aimed to evaluate the influence of estrogen deficiency on the gene expression of TNF-α, IL-1ß, IL-6 and IL-10 during dental development in a murine model. Material and Methods: Wistar Hannover rats were divided into two groups according to the intervention received: Hypoestrogenism Group - ovariectomy surgery and Control Group - fictitious surgery. To evaluate the dental development, the lower incisor was chosen. The mandibular incisor hypofunction model was performed by incisal adjustment. The homologous incisor exerted a hyperfunction. The animals were evaluated throughout the pubertal period. After euthanasia, the hemimandibles were removed to evaluate the gene expression of the TNF-α, IL-1ß, IL-6 and IL-10 in the odontogenic region of the incisors through real time PCR. Kruskal-Wallis test and Dunn's posttest were performed. The level of significance was 5%. Results: There were statistically significant differences of TNF-α and IL-1ß gene expression between the hypoestrogenism and control groups under hypofunction condition (p=0.0084, p=0.0072, respectively). Conclusion: Estrogen deficiency influences TNF-α and IL-1ß gene expression in the odontogenic region of the hypofunctional teeth. (AU)

Assuntos

RESUMO

Objective: to evaluate the differentiation and gene expression of transcripts related to osteogenesis in a primary culture of Mesenchymal Stem Cells (MSCs) derived from rat femurs submitted to radiotherapy and the installation of pure titanium implants. Material and Methods: fifty-four rats received titanium implants in both femurs and were divided into three groups: Control: implant surgery (C); Implant + immediate irradiation (IrI), and Implant + late irradiation (IrL). Euthanasia occurred 3, 14, and 49 days after surgery. The bone marrow MSCs from the femurs were isolated and cultivated. The cell viability, total protein content, alkaline phosphatase (ALP) activity, and the formation of mineralization nodules and cellular genotoxicity were analyzed. The gene expression of Alkaline Phosphatase (phoA), Collagen 1 (COL1), Runt-related transcription factor 2 (RUNX2), Osterix (OSX), Osteopontin (OPN), Integrin ß1(ITGB1), Bone Sialoprotein (BSP), Osteonectin (SPARC), Osteocalcin (Bglap), Transforming Growth Factor ß-type (TGF-ß), Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor (GM-CSF), Interleukin-6 (IL-6), Apolipoprotein E (APOE) and Prostaglandin E2 synthase (PGE2) were evaluated by qRT- PCR. Results: ionizing radiation suppresses the gene expression of essential transcripts for bone regeneration, as well as cellular viability, as observed in the IrI and IrL groups. Conclusion: although this can lead to the loss of osseointegration and failure of the implant, the MSCs showed more activity at 49 days than at 3 and 14 days. (AU)

Objetivo: avaliar a diferenciação e expressão gênica de transcritos relacionados à osteogênese em cultura primária de MSCs derivadas de fêmures de ratos submetidos à radioterapia e instalação de implantes de titânio puro. Material e Métodos: cinquenta e quatro ratos receberam implantes de titânio em ambos os fêmures e foram divididos em três grupos: Controle: cirurgia de implante (C); Implante + irradiação imediata (IrI) e Implante + irradiação tardia (IrL). A eutanásia ocorreu 3, 14 e 49 dias após a cirurgia. As MSCs de medula óssea dos fêmures foram isoladas e cultivadas. Foram analisadas a viabilidade celular, teor de proteína total, atividade da fosfatase alcalina (ALP), formação de nódulos de mineralização e genotoxicidade celular. A expressão gênica de Fosfatase Alcalina (phoA), Colágeno 1 (COL1), fator de transcrição relacionado a Runt 2 (RUNX2), Osterix (OSX), Osteopontina (OPN), Integrina ß1 (ITGB1), Sialoproteína Óssea (BSP), Osteonectina (SPARC), Osteocalcina (Bglap), Fator de Crescimento Transformador tipo ß (TGF-ß), Fator Estimulante de Colônia de Granulócitos-Macrófagos (GM-CSF), Interleucina-6 (IL-6), Apolipoproteína E (APOE) e Prostaglandina E2 sintase (PGE2) foram avaliados por qRT-PCR. Resultados: a radiação ionizante suprime a expressão gênica de transcritos essenciais para a regeneração óssea, bem como a viabilidade celular, como observado nos grupos IrI e IrL. Conclusão:embora isso possa levar à perda da osseointegração e falha do implante, as MSCs apresentaram maior atividade aos 49 dias do que aos 3 e 14 dias (AU)

Assuntos

RESUMO

Devido a constante necessidade de desenvolver materiais biocompatíveis com propriedades osteocondutores e osteoindutoras, a presente tese conta com o desenvolvimento de dois estudos in vitro com fibra de carbono obtida a partir de fibra PAN têxtil, incorporada com diferentes íons de metais, na osteogênese com vistas à compreensão das necessidades da engenharia tecidual no desenvolvimento desse biomaterial com adequadas propriedades biológicas. As células foram obtidas dos fêmures de 09 ratos machos adultos (Wistar) pesando 300g, com 90 dias.Estudo 1: A partir da preparação da fibras foram obtidos corpos de prova de 4 mm de diâmetro e 2 mm de altura, dos seguintes grupos: fibra de carbono não ativada (FCNA), fibra carbono ativada (FCA) e fibra carbono ativada com prata (FCAAg). Após plaqueamento (n=5) em meio suplementado (MTS) e meio suplementado osteogênico (MTSO) foram analisados: viabilidade celular, conteúdo de proteína total (PT), atividade de fosfatase alcalina (ALP), interaçãocelular e formação de nódulos de mineralização. Foi avaliada a formação de biofilme nos corpos de prova, utilizando cepas de S. aureus, P. aeruginosa e E. coli. Na viabilidade celular, houve diferença estatística entre grupo controle celular (C) e FCA-MTS, FCAAg-MTS e FCAAg-MTSO. Em PT, não houvediferença, na ALP houve diferença entre C-MTS e as fibras, C-MTSO se mostrou semelhante. Em nódulos, houve diferença entre C-MTS e C-MTSO e as fibras do MTSO. Houve redução de formação de biofilme do S. aureus na FCAAg.Estudo 2: Foram obtidos corpos de prova da mesma dimensão do estudo 1 (n=5) dos seguintes grupos: fibra carbono ativada com prata (FCAAg), fibra carbono ativada com ouro (FCAAu), fibra carbono ativada com cobre (FCACu), fibra carbono ativada com paládio (FCAPd) e fibra carbono ativada com platina (FCAPt). Foram quantificadas a proliferação celular, viabilidade celular, formação de nódulos de mineralização, conteúdo de PT e ALP. Todas as amostras mostraram-se semelhantes quanto a proliferação celular, com exceção do grupo FCAAg comparado ao grupo controle (C). Sobre viabilidade celular, C obteve maior viabilidade que os outros grupos, e FCA obteve maior taxa que os grupos FCAAg, FCACu, FCAPt, sendo semelhante aos grupos FCAAu e FCAPd. Já os grupos FCAAu e FCAPd apresentaram diferença aos grupos FCAAg e FCACu. Na análise de expressão de PT apenas houve diferença entre FCA e FCAAu, sendo FCAAu com menor expressão de produção de PT. Na avaliação da ALP os grupos FCAAg e FACu mostraram diferença estatística e inferior com os grupos C, FCAAu, FCAPd e FCAPt, além disso, o grupo FCA mostrou menor taxa que C.Conclusões: As fibras utilizadas de base para a incorporação dos íons demonstraram grande potencial para uso como scaffold para reparação óssea, isso porque em ambos os estudos, na forma ativada e não ativada, as fibras apresentaram viabilidade celular e quantificação de cálcio satisfatórias. Sendo a versão não ativada mais econômica no que diz respeito ao tempo e custo de preparação. Mais estudos devem ser empregados a fim de assegurar sua segurança clínica em relação à citotoxicidade da incorporação de íons de ouro e paládio.(AU)

Due to the constant need to develop biocompatible materials with osteoconductive and osteoinductive properties, this thesis involves the development of two in vitro studies with carbon fiber obtained from textile PAN fiber, incorporated with different metal ions, in osteogenesis with a view to understanding the needs of tissue engineering in the development of this biomaterial with adequate biological properties. The cells were obtained from the femurs of 9 adult male rats (Wistar) weighing 300g, aged 90 days. Study 1: From the fiber preparation, specimens measuring 4 mm in diameter and 2 mm in height were obtained from the following groups: non-activated carbon fiber (FCNA), activated carbon fiber (FCA) and silver-activated carbon fiber (FCAAg). After plating (n=5) in supplemented medium (MTS) and supplemented osteogenic medium (MTSO), cell viability, total protein content (PT), alkaline phosphatase (ALP) activity, cell interaction and formation of mineralization nodules were analyzed. . Biofilm formation was evaluated in the specimens, using strains of S. aureus, P. aeruginosa and E. coli. In cell viability, there was a statistical difference between the cell control group (C) and FCAMTS, FCAAg-MTS and FCAAg-MTSO. In PT, there was no difference, in ALP there was a difference between C-MTS and fibers, C-MTSO was similar. In nodules, there was a difference between C-MTS and C-MTSO and MTSO fibers. There was a reduction in S. aureus biofilm formation on FCAAg. Study 2: Specimens of the same size as in study 1 (n=5) were obtained from the following groups: carbon fiber activated with silver (FCAAg), carbon fiber activated with gold (FCAAu), carbon fiber activated with copper (FCACu), palladium-activated carbon fiber (FCAPd) and platinum-activated carbon fiber (FCAPt). Cell proliferation, cell viability, formation of mineralization nodules, PT and ALP content were quantified. All samples were similar in terms of cell proliferation, with the exception of the FCAAg group compared to the control group (C). Regarding cell viability, C obtained higher viability than the other groups, and FCA obtained a higher rate than the FCAAg, FCACu, FCAPt groups, being similar to the FCAAu and FCAPd groups. The FCAAu and FCAPd groups showed differences to the FCAAg and FCACu groups. In the analysis of PT expression, there was only a difference between FCA and FCAAu, with FCAAu having lower expression of PT production. In the ALP assessment, the FCAAg and FACu groups showed a lower statistical difference compared to the C, FCAAu, FCAPd and FCAPt groups, in addition, the FCA group showed a lower rate than C. Conclusions: The fibers used as the basis for the incorporation of ions demonstrated great potential for use as a scaffold for bone repair, because in both studies, in activated and non-activated form, the fibers showed satisfactory cell viability and calcium quantification. The non-activated version is moreeconomical in terms of preparation time and cost. More studies must be carried out to ensure its clinical safety in relation to the cytotoxicity of the incorporation of gold and palladium ions. (AU)

Assuntos