Andaimes bioativos guiam o caminho para o alívio do joelho dolorido, o instituto nacional de reparos de cartilagem de imagens biomédicas e a artrite bioengenharia nos dedos das mãos e dos pés

O tratamento de defeitos da cartilagem articular é um desafio, porque o tecido cartilaginoso não é regenerativo e a espondiloartrite de implante não se integra de forma pobre com a cartilagem nativa. Um procedimento comum para a restauração da cartilagem é o procedimento de microfratura, no qual a cartilagem danificada é removida e pequenos orifícios são criados no osso nos locais de remoção da cartilagem. Esses pequenos orifícios estimulam o crescimento de novas botas de artrite de cartilagem, desencadeando a liberação de células-tronco mesenquimais nativas (MSCs) do osso. As MSCs são o fator mais importante para a regeneração efetiva da cartilagem.

No entanto, o procedimento de microfratura por si só produz um tecido mais fraco em comparação com a cartilagem nativa porque as MSCs não podem facilmente localizar ou anexar ao (s) local (is) do defeito.

Outros tratamentos podem envolver múltiplas cirurgias de mão com artrite ou, dependendo do nível de dano, uma substituição total do joelho. Pesquisador chefe e diretor do NIBIB-Center for Engineering Complex Tissues na Universidade de Maryland, John Fisher, Ph.D., procurou melhorar a qualidade do tecido regenerado durante o procedimento de microfratura, desenvolvendo um andaime impresso em 3D reumatóide artrite wiki. “O reparo da cartilagem é um problema de pesquisa complicado. Um progresso substancial exigirá uma combinação criativa de métodos e tecnologias para restaurar um material que não deveria se regenerar naturalmente ”, disse Seila Selimovic, Ph.D., diretora do programa NIBIB em Engenharia de Tecidos.

“Nossas luvas de artrite da equipe, lideradas pelo estudante de pós-graduação Ting Guo, Ph.D., que desde então concluiu seu diploma, queriam criar um andaime que pudesse ser prontamente traduzido em uma solução clínica”, disse Fisher. O andaime, que pode ser impresso em minutos, é funcionalizado com agrecan para fornecer osteoartrite dor no quadril em locais de ligação à noite para as células liberadas a partir das microfraturas. O andaime foi testado em um modelo de coelho bem estabelecido para cirurgia ortopédica, onde foi implantado sobre o local do defeito após a microfratura. O andaime orienta os MSCs e fatores de crescimento para os locais de defeitos e fortalece a regeneração da cartilagem.

Os resultados do estudo publicado em Biomaterials 1 mostraram que os suportes impressos em 3D com agrecano melhoraram a regeneração da cartilagem dez vezes mais do que a microfratura sozinha ou em combinação com uma estrutura não funcionalizada. Congruentemente, o agrecano aumentou em dez vezes a fixação celular ao arcabouço de tratamento da artrite psoriásica em comparação com um arcabouço não funcionalizado – essa foi provavelmente a razão pela qual o reparo da cartilagem foi melhorado. “Os defeitos das cartilagens são um problema significativo e podem se tornar uma fonte de artrite e dor generalizada em nossa população. Nossa cartilagem não foi projetada para a artrite reumatóide para que funcione enquanto vivermos agora, então precisamos encontrar maneiras de ajudar a curar e melhorar a qualidade de vida ”, diz Jonathan D. Packer, MD, colaborador e cirurgião que realizou as operações nos coelhos deste estudo.

No futuro, Fisher e sua equipe esperam otimizar a funcionalidade do andaime, de modo que ele se ligue seletivamente a artrite e osteoporose a apenas MSCs, em vez de tudo que é liberado das microfraturas, para fortalecer ainda mais o tecido regenerado. O próximo passo envolve a replicação de resultados semelhantes a este estudo inicial em um modelo animal diferente. Mais adiante na estrada, Fisher gostaria de personalizar cada artrite do implante nos dedos nhs para o local do defeito do paciente usando imagens prontamente disponíveis já usadas em hospitais para identificar o tamanho exato dos locais do defeito.

1. Esquema de artrose de biofuncionalização para andaimes biofuncionalizados em 3D para a reparação de microfraturas de defeitos de cartilagem. Ting Guo, Maeesha Noshin, Hannah B. Baker, Evin Taskoy, Sean J. Meredith, Qinggong Tang, Julia P. Ringel, Max J. Lerman, Yu Chen, Jonathan D. Packer, John P. Fisher. Biomateriais Setembro de 2018 14.