Estudo revela que Biomaterial feito de colágeno e açúcar de algas tem capacidade de estimular regeneração óssea

Uma pesquisa realizada pela Universidade de São Paulo (USP), mostrou que um novo biomaterial, produzido com colágeno e a substância extraída de algas, carragenana, pode gerar respostas mineralizantes de células ósseas in vitro e ter potencial para substituir ossos naturais em implantes realizados para tratar traumas ou patologias, como osteossarcoma.

 

Atualmente, o padrão-ouro para implantes ósseos é a utilização de materiais autógenos, ou seja, retirados do corpo do próprio paciente. Esse processo, no entanto, carrega dificuldades: requer uma cirurgia adicional, com o risco de infecções, e nem sempre pode ser utilizado em grandes áreas.

 

O novo biomaterial, citado na revista Biomacromolecules, foi contruído por pesquisadores do Laboratório de Físico-Química de Superfícies e Colóides da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da USP (FFCLRP-USP) apoiados pela FAPESP. 

 

O principal ponto para ultrapassar esses problemas é o disseminação de materiais artificiais que repliquem com similaridade, segurança e eficiência a complexidade da estrutura óssea, como este composto de colágeno tipo um (proteína mais abundante na matriz óssea). A proteína é proveniente de bovinos ou suínos e de carragenana. 

 

Essa última substância está assemelhada ao sulfato de condroitina, que é um dos compostos que estão nos ossos naturais e tem o papel de organizar e mineralizar a matriz óssea e promover a adesão celular.

 

Para testar a viabilidade e potencial do Biomaterial, cientistas mantiveram em laboratório osteoblastos (células responsáveis pela formação da matriz óssea mineralizada) de duas formas: apenas com colágeno e com colágeno e carragenana.

 

Através de Imagens de microscópio da cultura de osteoblastos com colágeno e carragenana foi possível enxergar a presença de uma rede densa e uniforme de fibras entrelaçadas em sua superfície e fibrilas de colágeno com alinhamento semelhante aos tecidos conjuntivos densos. 

 

Os cientistas apontaram também aumento na expressão de genes codificadores de proteínas relacionadas à mineralização óssea, como fosfatase alcalina (Alp), sialoproteína óssea (Bsp), osteocalcina (Oc) e osteopontina (Opn).

 

“Nossos resultados mostraram que a combinação de carragenana e colágeno estimulou melhor as respostas mineralizantes das células do que apenas o colágeno, validando in vitro a hipótese de que a presença de um componente semelhante quimicamente e estruturalmente a um dos compostos encontrados nos ossos junto com o colágeno é fundamental no processo”, disse Ana Paula Ramos, professora do Departamento de Química da FFCLRP-USP e coordenadora do estudo. 

 

Entre as principais vantagens, a especialista ressaltou a abundância, baixo custo e a questão de ser um material de fonte renovável, que garante compatibilidade com o conceito de química verde, ramo da química que busca reduzir o uso de substâncias poluentes ou que possam comprometer o meio ambiente.

 

O objetivo agora é realizar testes para avaliar a possibilidade e a segurança de preencher qualquer tipo de defeito ósseo com esse biomaterial.”

 

As informações são da Fapesp