Interação do hidrogel de álcool poli vinílico e sulfato de condroitina contendo nanoestruturas de hidroxiapatita com o tecido subcutâneo de ratos

Abstract

Resumo: Os hidrogéis são redes poliméricas tridimensionais, formadas pela reticulação química ou física de um polímero hidrofílico. Estes materiais tem a capacidade de absorver grandes quantidades de água e apresentam propriedades estruturais e funcionais semelhantes às de muitos tecidos moles do organismo humano. Os hidrogéis tem atraído grande interesse na área biomédica, uma vez que estes materiais têm potencial aplicação como scaffolds na engenharia de tecidos moles e duros. A inserção de nanopartículas de hidroxiapatita na matriz dos hidrogéis pode auxiliar nas propriedades mecânicas bem como na bioatividade do material. Assim o objetivo deste estudo foi avaliar a interação tecidual frente ao hidrogel composto por álcool poli-vinílico - sulfato de condroitina (PVA-SC) associado com nanoparticulas de hidroxiapatita pura (HAp), constituindo o compósito PVA-SC-HAp. Foram utilizados ratos Wistar machos pesando de 200 a 250g. No tecido subcutâneo do dorso de cada animal foram inseridos bastões de 1,5 cm compostos por PVA-SC-HAp15 (15% de SC-HAp), PVA-SC-HAp20 (20% SC-HAp) e controles. Após 7, 15 e 30 dias amostras de pele contendo os bastões foram coletadas, fixadas em paraformaldeído 4% e processadas para inclusão em parafina. Os cortes histológicos foram corados com Hematoxilina &Eosina, coloração de Azan-Mallory e imunocorados com anticorpo primário anti-osteocalcina. O compósito apresentou microporosidade que não favoreceu sua atuação como scaffold. Sua presença no tecido subcutâneo induziu uma resposta biológica, não inflamatória, caracterizada por aumento de vascularização e celularidade, com desenvolvimento de cápsula fibrosa em algumas áreas da circunferência dos bastões ou deposição de matriz acidófila, semelhante à matriz óssea. Este estudo demonstrou que o biomaterial apresentou morfologia heterogênea e microporosidade que interferiram na resposta biológica. O compósito foi biocompatível e apresentou atividade osteoindutora.

Abstract: Hydrogels are three-dimensional polymeric network formed by chemical or physical cross-linking of a hydrophilic polymer. These materials have the ability to adsorb large quantities of water and exhibit structural and functional characteristics similar to those of many soft tissues of the human body. The hydrogels have attracted much interest in the biomedical field, since these materials have potential application as engineering scaffolds for soft and hard tissue. The insertion of hydroxyapatite nanoparticles in the matrix of the hydrogel may assist in the mechanical properties and bioactivity of the material. So the aim of this study was to evaluate the tissue interaction of a hydrogel composed of poly (vinyl alcohol) - chondroitin sulfate (PVA-SC) associated with nanoparticles of pure hydroxyapatite (HAp), constituting the composite PVA-SC-HAp. Male Wistar rats weighing 200 to 250g were used in the experiment. In the dorsum of each animal were inserted 1.5 cm rods comprise of PVA-SC-HAp15 (15% SC-HAp), PVA-SC-HAp20 (20% SC-HAp) and controls. After 7, 15 and 30 days skin samples containing bats were collected, fixed in 4% paraformaldehyde and processed for paraffin embedding. The histological sections were stained with hematoxylin & eosin, staining Azan-Mallory and immunostained with anti-osteocalcin primary antibody.The composite showed microporosity that did not favor its role as scaffold. It's presence in the subcutaneous tissue induced a biological response, non-inflammatory, characterized by increased vascularity and cellularity, with development of fibrous capsule in some areas of the circumference of bats or deposition of Acidophile matrix, similar to bone matrix. This study demonstrated that the biomaterial showed heterogeneous morphology and microporosity that interfered in the biological response. The composite was biocompatible and showed osteoinductive activity.