Efeitos biológicos da zircônia em células endoteliais

Abstract

A osteogênese é um processo crucial para a renovação do osso. Para reconstruir o tecido perdido, muitas vezes é necessária a aplicação de um biomaterial que permita o reparo funcional do tecido. Os mecanismos envolvidos nos estágios iniciais das interações osteoblásticas com o biomaterial incluem o tecido angiogênico, o qual apresenta envolvimento no desenvolvimento e regeneração do osso. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos desencadeados pelo meio de cultura enriquecido com zircônia (ZrO2 ) no metabolismo de células endoteliais HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cells),analisando diversas vias por parâmetros moleculares. O meio condicionado por 24 horas (ZrO2 e meio de cultura) foi suplementado com o soro fetal bovino, a 37°C e 5% de CO₂, e este foi utilizado para tratar as células endoteliais. O estudo foi realizado em duas situações: aplicando o método Shear Stress (dinâmico) e o Estático. Ao final das 72 horas de exposição as amostras foram coletadas para as análises: Western Blotting, Zimografia e RT-qPCR. Os resultados indicaram adequada interação célula/substrato, demonstrado nos genes relacionados à adesão, com a diminuição da expressão de Src em ambas as exposições de ZrO2 e na Cofilina o aumento na expressão de zircônia shear stress, assim como em genes relacionados às vias de sobrevivência, como AKT e MAPKs (Erk e Jnk), que também obtiveram um aumento da expressão na ZrO2 shear stress. Genes relacionados à proliferação e ciclo celular também demonstraram mudanças em resposta às diferentes exposições do biomaterial, como mostrado pela expressão gênica de p15, e CDC25, com o aumento da zircônia shear stress, e já na CDK6 a diminuição da expressão de ZrO2 shear stress. e o aumento na estática. Estes resultados contribuíram para o rearranjo da matriz óssea através da atividade de metaloproteinases (MMPs), também investigadas, juntamente com seus inibidores teciduais, TIMPs. Nesse sentido, os resultados revelam respostas adaptativas importantes em vias de adesão, proliferação, sobrevivência, ciclo celular e remodelamento de matriz extracelular por interferir na expressão gênica, conteúdo e atividade de proteínas envolvidas nesses processos.