Análise da biocompatibilidade do biopolímero da cana-de-açúcar em modelo de traumatismo craniano e em culturas de células neurais
| Autor: | MORENO, Giselle Machado Magalhães |
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| Přispěvatelé: | COSTA, Belmira Lara da Silveira Andrade da, PIMENTEL, Catarina Sofia Gonçalves |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2018 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da UFPE Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) instacron:UFPE |
| Popis: | CAPES Polissacarídeos sintetizados por bactérias têm atraído interesse para engenharia de tecidos como um material promissor para ser usado em suportes de células e implantes. O presente estudo testou a hipótese de que o exopolissacarídeo celulósico produzida a partir do melaço da cana-de açúcar (CEC), pode ser viável para neuroengenharia de tecidos. Sua biocompatibilidade como substrato bi e tridimensional para culturas primárias de neurônios e/ou astrócitos foi avaliada em relação à adesão, crescimento e viabilidade celular, além disso foi realizada análise funcional baseada em imageamento de cálcio onde foi observado o influxo de cálcio, em células de culturas mistas, frente a estimulação por agonista glutamatérgico, KCl e ATP. Foi também adotado um modelo de traumatismo craniano para avaliar, in vivo, a biocompatibilidade desse CEC na forma de hidrogel coloidal, para incorporação de células neurais durante o processo de recuperação tecidual. As propriedades da CEC nas configurações 2D (membranas) e 3D (hidrogel) foram adequadas para a diferenciação morfológica de neurônios e astrócitos corticais em culturas puras ou mistas, mesmo sem estar conjugada a proteínas da matriz extracelular. Não foi observada toxicidade induzida pelo CEC em culturas puras de neurônios embrionários. Em culturas mistas, os neurônios também apresentaram resposta funcional de influxo de cálcio similar ao controle, diante dos estímulos despolarizantes induzidos por N-Metil-D-aspartato (NMDA) e KCl. Em culturas puras de astrócitos, tanto o tamanho como a diferenciação fenotípica foi similar ao observado no controle. No entanto, a resposta dos astrócitos crescidos em culturas mistas diante do estímulo induzido pelo ATP foi significativamente reduzida em relação ao controle. O implante do CE no local da lesão mecânica mostrou a capacidade de permitir a incorporação de células. Os resultados abrem perspectiva para o desenvolvimento de um novo suporte funcional para células neurais, no entanto, futuros estudos precisam ainda ser feitos para investigar interações recíprocas entre neurônios e células gliais nas estruturas bi e tridimensionais deste CE. Torna-se necessário esclarecer que mecanismos estão envolvidos na menor resposta astrocitária diante do estímulo induzido pelo ATP em condições de cultura mista. Polysaccharides synthesized by bacteria have attracted interest in tissue engineering as a promising material to be used as cell scaffold and implants. The present study tested the hypothesis that bacterial cellulose (BC), produced from sugar cane molasses may be feasible for tissue neuroengineering. Its biocompatibility as a bi-or three-dimensional substrate for primary cultures of neurons and / or astrocytes was evaluated regarding to cell adhesion, growth and viability. In addition, a functional analysis based on calcium imaging was performed, where calcium influx was observed in neuron and astrocytes, after stimulation by a glutamatergic agonist, KCl and ATP. A traumatic brain injury model was also used to evaluate in vivo the biocompatibility of this BC in the form of a colloidal hydrogel for the incorporation of neural cells during the tissue recovery process. BC properties in 2D (membrane) and 3D (colloidal hydrogel) configurations were suitable for the morphological differentiation of neurons and cortical astrocytes in pure or mixed cultures, even without being conjugated to extracellular matrix proteins. No toxicity was induced by BC in pure cultures of embryonic neurons. In mixed cultures, the neurons also presented functional response of calcium influx similar to the control, after depolarizing stimuli induced by N-Methyl-D-aspartate (NMDA) and KCl. In pure astrocyte cultures, both size and phenotypic differentiation were similar to those observed in the control. However, the response of astrocytes grown in mixed cultures to the ATP-induced stimulus was significantly reduced relative to the control. The BC implant at the site of the mechanical lesion was able to allow the incorporation of cells. The results open up the perspective for the development of a new functional support for neural cells, however, future studies still need to be done to investigate reciprocal interactions between neurons and glial cells in the bi and tridimensional structures of this CEC. It is also necessary to clarify which mechanisms are involved in the lower astrocytic response to the stimulation induced by ATP under mixed culture conditions. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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