Iniciativa, inovação, inteligência e integração de agentes para o desenvolvimento do Polo de Bioengenharia de Santa Catarina: Avaliação da estrutura e modificação química de matrizes de nanocelulose bacteriana no comportamento celular

Abstract

As abordagens de engenharia de tecidos se beneficiam de culturas tridimensionais para a obtenção de fenótipos celulares representativos das condições in vivo. Em contraste com o método padrão de cultura bidimensional em plástico, as culturas de células 3D estabelecem contatos célula-célula e interações célula-matriz que mimetizam o microambiente in vivo. Assim, existe um esforço para desenvolver materiais para cultivo de células em 3D para superar algumas das restrições associadas à cultura 2D tradicional. Os hidrogéis constituem uma alternativa prática em sua capacidade de representar modelos mais fisiológicos da matriz extracelular nativa para a investigação de processos biológicos. A nanocelulose bacteriana é um hidrogel, com estrutura semelhante a MEC nativa, que quando formado em cultura estática, possui duas superfícies distintas, bottom e top, as quais podem ter diferentes efeitos no comportamento celular. Apesar de ser amplamente utilizado como scaffold na engenharia de tecidos, pouco se tem explorado sobre as superfícies distintas desse material. Além disso, a nanocelulose bacteriana tem baixa bioatividade e baixa atividade química em comparação com a MEC nativa. Assim, a introdução de grupos ativos na superfície das nanofibras desse material pode ser relevante para o fenótipo celular. Neste estudo modificamos a estrutura da matriz sintética comercial CellFate®, a base de nanocelulose bacteriana, com colágeno I para observar a interferência dessa proteína no comportamento celular de 3 diferentes linhagens (queratinócitos, fibroblastos e melanoma). Além disso, avaliamos o efeito das duas superfícies distintas dessa matriz na viabilidade celular. Dessa forma, os resultados obtidos mostraram que a superfície da membrana com maior atividade metabólica para adesão seja a BNC-COL de superfície porosa. Contudo, nos ensaios de proliferação, as superfícies lisas se mostraram mais promissoras.