Participação de DAMPs na modulação da resposta de macrófagos à implantação de um biomaterial clássico (Ti) e seu impacto no processo de reparo e osseointegração subsequentes

Resumo

A implantação de um biomaterial leva a uma resposta inflamatória, a qual pode ser decisiva para o sucesso ou falha clínica de sua utilização. Neste processo, monócitos/macrófagos parecem exercer um papel central, uma vez que tais células são consideradas os principais sensores do organismo relacionados à biocompatibilidade. Entretanto, tal interação entre hospedeiro/biomaterial é pouco entendida em níveis celulares e moleculares, mesmo em uma condição ideal com efetividade clínica comprovada, como observado na integração de dispositivos a partir de biomateriais clássicos tal como titânio (Ti). Sabe-se que o trauma tecidual leva à liberação de DAMPs (padrões moleculares associados ao dano), moléculas que se ligam a receptores específicos deflagrando a resposta imune/inflamatória em condições assépticas, tal como na implantação de biomateriais. Entretanto, a participação de DAMPs na resposta de macrófagos, especificamente na polarização de macrófagos para fenótipos inflamatório (M1) ou regulatório/reparador (M2) na interface tecido/biomaterial permanece desconhecida. Neste sentido, supõe-se que o entendimento da relação DAMPs/Ti na modulação da resposta de macrófagos pode ser um ponto chave para o entendimento da interação biomaterial/hospedeiro em condições ideais, bem como poderia melhorar a aplicação e o desenvolvimento de biomateriais. Assim, o objetivo deste estudo é avaliar a participação de DAMPs na modulação da resposta de macrófagos após a implantação de um biomaterial clássico (Ti) e seu impacto nos processos de reparo e osseointegração. Para tanto, a possível adsorção de DAMPs sobre a superfície de Ti, bem como a presença de DAMPs no exsudato inflamatório serão analisados por ELISA, em diferentes tempos pós-implantação subcutânea de discos de Ti em camundongos C5BL/6-WT. Posteriormente, nós analisaremos o fenótipo dos macrófagos, especificamente a polarização para o perfil M1/M2, bem como os padrões de expressão de mediadores imune/inflamatórios, em tecidos circundantes ao sítio de implantação dos discos de Ti (tecido subcutâneo) em camundongos C57BL/6WT, por meio de citometria de fluxo, ELISA e PCRArray. Para avaliar o impacto direto de DAMPs e macrófagos no reparo tecidual subsequente à implantação do biomaterial in vivo, será realizada a implantação de dispositivos de Ti no dorso (discos de Ti; implantados em um modelo de reparo em tecido subcutâneo) e no osso mandibular (parafuso de Ti; em um modelo de osseointegração) de camundongos WT-C57BL/6, que serão divididos em grupos controle (não tratados) e grupos tratados com inibidores de DAMPs e seus receptores, utilizando três métodos: a inibição de HMGB1 por meio da administração de glicirrizina (GR); a inibição de RAGE por meio da administração de S100P-derived RAGE peptide; e a inibição indireta da sinalização via TLR por meio da inibição da molécula adaptadora MyD88 com a administração de IMG5005. Os espécimes serão coletados após 72h, 7d, 14d e 21 dias subsequentes à implantação do biomaterial, para análise histomorfométrica e molecular de marcadores de reparo/osseointegração, bem como para expressão de marcadores ósseos e inflamatórios (PCRArray). Paralelamente às análises in vivo, será avaliada a participação de DAMPs na modulação da resposta de macrófagos para o desenvolvimento dos fenótipos M1/M2 in vitro, através da exposição de tais células à superfície de Ti na ausência e presença de DAMPs (HMGB1, SP100 e HSP60) comercialmente disponíveis. Tais células e seu sobrenadante serão analisadas por citometria de fluxo, ELISA e PCRArray. Acredita-se que a análise conjunta dos dados obtidos nos estudos in vivo e in vitro, permitirá uma análise direta do papel de DAMPs e macrófagos nos processos de reparo tecidual e a osseointegração subsequente. (AU)