A regeneração de tecidos e órgãos humanos danificados por traumas ou degenerações, permanece como um grande desafio na medicina contemporânea. Doenças como a Osteoatrose e defeitos da cartilagem articular demandam terapias mais eficientes capazes de conter e recuperar as degenerações da cartilagem articular. Dentre os tratamentos disponíveis hoje estão: analgésicos, desbridamento e intervenções cirúrgicas das lesões e a substituição das cartilagens por próteses metálicas. O Implante Autólogo de Condrócitos (IAC) é uma terapia celular promissora para o reparo de cartilagens, porém possui várias limitações como: danos à cartilagem pela retirada da biópsia, capacidade limitada de expansão dos condrócitos, e bem como a formação de uma porção de fibrocartilagem indesejada após a aplicação. Neste cenário, o tecido adiposo representa uma fonte de células tronco adiposas (ASC) obtidas de restos cirúrgicos de lipoaspirados ou abdominoplastias. Estas células podem ser diferenciadas em condrócitos, osteócitos e adipócitos in vitro. Contudo, a diferenciação das ASC a condroblastos in vitro ainda é insatisfatória para transplantes e necessita de aprimoramento. Para isto, bioengenharia de cartilagem busca utilizar biomateriais em sinergia células e fatores de crescimento, para gerar cartilagens funcionais. Este estudo avaliou os efeitos da expansão e diferenciação condrogênica de ASC em arcabouço autólogo de fibrina (AFS) com suplementação de fatores de crescimento do Plasma rico em plaquetas (PRP). Os resultados mostraram alta capacidade proliferativa e viabilidade nos AFS. Porém o cultivo nos AFS com Dulbecco Modified Eagle Medium (D-MEM) low glucose e suplementação de PRP guiou as células para um perfil osteoblástico, com intensa produção de matriz calcificada e aumento expressão de genes osteogênicos. Por outro lado, superior condrogênese das ASC foi observada utilizando a mesma matriz de fibrina, em diferente forma espacial em meio condrogênico suplementado com PRP. Cortes histológicos também mostraram uma superior formação de matriz cartilaginosa nos construídos de fibrina comparados ao grupo diferenciado sem matriz. Em suma, os resultados demonstraram que a fibrina é um biomaterial versátil capaz de criar diferentes configurações de suas fibras.Sinergicamente aos fatores de crescimento do PRP, diferentes ambientes tridimensionais da fibrina guiaram as ASC para diferenciação em osteoblastos na ausência de meio indutor ou em progenitores condroblásticos quando em meio condrogênico definido.
ABSTRACT - The healing of tissue and organs damaged by traumas and injuries remains a challenge of the regenerative medicine. Osteoarthritis (OA) diseases and cartilage defects lack treatments to suppress and repair cartilage degeneration. Current treatments available for OA include: analgesics, local debridement, surgery and cartilage replacement by metallic prostheses. The Autologous Chondrocyte Implantation is a promising cells therapy alternative treatment for cartilage repair, but it has several limitations such as: local damages on cartilage biopsy site; limited capacity of chondrocytes expansion in vitro, and formation of undesirable fibrocartilage after implantation. For these reasons, adipose tissue represents an attractive source of Adipose Stem Cells (ASC) obtained by surgical wastes of liposuction and abdominoplasty. These cells are able to differentiate into adipocytes, chondrocytes and osteoblasts in vitro and in vivo conditions. However, chondroblastic differentiation of ASC in vitro is still unsatisfactory for transplants and therefore needs to be improved. To solve this problem, the cartilage bioengineering seeks to combine biomaterials scaffolds, cells and growth factors to produce functional cartilage tissues. The present study evaluated cellular proliferation and chondrogenic differentiation of ASC in Autologous Fibrin Scaffold (AFS), synergistically with growth factors present in Platelet Rich Plasma (PRP) used as supplement media. Results showed high cell proliferation and viability into fibrin scaffolds. However, these 3D cultures in Dulbecco Modified Eagle Medium (D-MEM) low glucose supplemented with 10% PRP lead cells to an osteoblastic phenotype differentiation, with intense calcified extracellular matrix production and upregulation of osteogenic genes. Likewise, enhanced ASC in vitro chondrogenic differentiation was observed using the same fibrin scaffold with a different threedimensional configuration in chondrogenic media supplemented with PRP. Histological sections confirmed higher cartilage matrix formation in fibrin scaffolds compared with groups without matrix. In conclusion, these results demonstrated fibrin to be an adaptable biomaterial able to create different three-dimensional environments. When it was used synergistically with PRP’s growth factors and fibrin scaffold, lead the ASC to differentiate into osteoblasts (in absence of induction media) or condroblasts progenitor under defined condrogenic media.
