Cientistas desenvolvem nova estratégia de estrutura multicelular para tratar lesões tendinosas-ósseas

Ilustração esquemática das estruturas multicelulares imunomoduladoras baseadas em nanopartículas de silicato de manganês (MS) para regeneração integrada do tendão ao osso. Crédito:Du Lin e Wu Chengtie, da Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adk6610

De acordo com um estudo publicado na Science Advances , um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Wu Chengtie do Instituto de Cerâmica de Xangai da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu uma estrutura multicelular baseada em biocerâmica inorgânica para alcançar imunomodulação e regeneração integrada em lesões de tendão-osso, ou seja, lesões que ocorrem em a interface tendão-osso.

A restrição da atividade motora devido à perda da estrutura natural é uma das principais causas da diminuição da qualidade de vida em pacientes que sofrem de lesões nos tendões ósseos. Os biomateriais convencionais para o tratamento de lesões tendões-ossos concentram-se no aumento da capacidade regenerativa dos tecidos tendinosos ou ósseos para promover a restauração da estrutura natural. No entanto, devido à negligência do ambiente imunológico na interface e à falta de função regenerativa multitecido, resultados satisfatórios ainda são difíceis de alcançar.

Para combater esse problema, os pesquisadores combinaram nanopartículas de silicato de manganês (MS) com células relacionadas ao tendão/osso para construir uma estrutura multicelular imunomoduladora usando distribuição de células em camadas para alcançar a regeneração integrada do tendão ao osso.

De acordo com os pesquisadores, a integração da distribuição de células biomiméticas e nanopartículas de MS permitiu que as estruturas multicelulares induzissem simultaneamente a diferenciação tenogênica de células-tronco/progenitoras de tendão nas camadas superiores e a diferenciação osteogênica de células-tronco mesenquimais da medula óssea nas camadas inferiores.

Além disso, as rupturas do manguito rotador de coelhos e ratos tratadas com estruturas multicelulares imunomoduladoras foram simultaneamente capazes de alcançar imunomodulação, restauração da microestrutura interfacial e recuperação funcional.

Além disso, o papel dos processos imunomoduladores na diferenciação específica do andaime foi confirmado pela implantação dos andaimes multicelulares de nanopartículas de MS em um modelo de rato com depleção de macrófagos.

O resultado do modelo de co-cultura com macrófagos mostrou que as nanopartículas de MS melhoraram a diferenciação específica de estruturas multicelulares através da regulação de macrófagos, o que foi atribuído principalmente à secreção do fator PGE2 em macrófagos induzidos por íons Mn.

Esta pesquisa mostra que essas estruturas multicelulares baseadas em biomateriais inorgânicos oferecem um novo conceito para alcançar imunomodulação e regeneração integrada de tendão-osso e outras interfaces de tecidos moles/duros.

Mais informações: Lin Du et al, Andaimes multicelulares imunomoduladores para regeneração do tendão ao osso, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adk6610
Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências

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