Análise da diferenciação de células da medula óssea humana cultivadas sobre diferentes superfícies de titânio

Abstract

Os implantes osseointegrados, em sua maioria, possuem algum tipo de condicionamento da sua superfície que visa melhorar a osseointegração. O mecanismo de diferenciação celular in vitro de células mesenquimais em osteoblastos já é bastante conhecido e serve para avaliação das propriedades de osteoindução e osteocondução de biomateriais. O presente estudo tem por objetivo avaliar a adesão, proliferação e diferenciação das células da medula óssea humana em superfícies de implantes de titânio com e sem deposição discreta de fosfato de cálcio. As células foram obtidas a partir da medula óssea de um doador humano. Foram selecionados 12 discos de titânio do tipo Bonelike® (Biomet 3I, Brasil) com superfície tratada por duplo ataque ácido; Osseotite™ (Biomet 3I, USA) com superfície tratada por duplo ataque ácido e Nanotite™ (Biomet 3I, USA). Após 14 e 21 dias de cultura foi realizado PCR em tempo real para avaliação da diferenciação celular e microscopia eletrônica de varredura para avaliação da proliferação e adesão celular aos discos de titânio. Os resultados indicaram que a rugosidade da superfície dos discos de titânio possibilita a adesão, diferenciação e proliferação celular, que a síntese de ALP é maior na superfície Bonelike e que as partículas de fosfato de cálcio demonstraram maior grau de síntese de BGLAP e proliferação celular.

Given that the majority of osseointegrated implants undergo some type of surface conditioning in order to improve osseoitegration and that in vitro differentiation of mesenchymal cells into osteoblasts is a mastered process that has been used for evaluating a given biomaterial with regard to its osteinductive and osteoconductive capabilities, the present work aims to evaluate the adhesion, proliferation and differentiation of human bone marrow cells on titanium implant surfaces that have or have not been treated by discrete calcium phosphate deposition. Human bone marrow cells obtained from a single donor were cultured in media containing 12 titanium discs of one of the following: the Bonelike® (Biomet 3I, Brazil) with a surface treated by double acid etching; the Osseotite™ (Biomet 3I, USA) with similar surface treatment and the Nanotite™(Biomet 3I, USA). After 14 and 21 days of culture, real time PCR and SEM examinations were performed. From the results we concluded that implant surface roughness allows cell adhesion, differentiation and proliferation, the ALP synthesis is higher in Bonelike® and the presence of calcium phosphate nanoparticles on an implant surface leads to enhanced BGLAP synthesis and cell proliferation.