Efeito da funcionalização de superfície nanoestruturada de titânio com resveratrol sobre a polarização de macrófagos

Abstract

O uso de substâncias antioxidantes pode ser uma alternativa interessante para o estabelecimento da homeostase óssea em condições desafiadoras. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos da funcionalização de superfícies nanoestruturadas de titânio com resveratrol sobre polarização de macrófagos in vitro. Para isso, discos de titânio comercialmente puro foram lixados com lixas d´água gramatura 300, 600 e 1200, lavados em ultrassom e tratados com solução de H2O2/H2SO4 por 2 horas para obtenção de nanotopografia (Ti-Nano). Os discos foram esterilizados e submetidos à funcionalização com concentrações distintas de resveratrol (0, 10 e 20 μM), definidas a partir de ensaio prévio de citotoxicidade. Previamente ao plaqueamento, macrófagos da linhagem RAW 264.7 foram cultivados em três condições distintas: a) M0, de células expostas apenas em meio de crescimento – não polarizadas, b) M1, de células expostas ao meio de crescimento acrescido de lipopolissacarídeo bacteriano (LPS) – polarizadas para o fenótipo pró-inflamatório, ou c) M2, de células cultivadas em meio de crescimento acrescido de interleucina 4 (IL-4) - polarizadas para o fenótipo anti-inflamatório. Após a caracterização fenotípica, as células M0, M1 e M2 foram cultivadas sobre discos de Ti-Nano nas diferentes condições. Foi avaliada a expressão gênica das enzimas arginase 1 (ARG-1) e óxido nítrico sintase induzível (iNOS), dos marcadores de superfície CD-86 e CD-206, e dos marcadores inflamatórios interleucina 1 beta (IL-1β) e interleucina 6 (IL-6), e do fator de crescimento transformador beta (TGF-β). Os dados quantitativos foram avaliados quanto a sua normalidade e homoscedasticidade para a determinação do teste estatístico mais adequado (α = 5). Previamente ao plaqueamento, foram identificados maiores níveis de expressão de CD-206 e TGF-β em células M2, enquanto macrófagos M1 exibiram maiores níveis de iNOS, IL-1β e IL-6. A expressão de ARG-1 foi maior em M2 e M1, enquanto que a de CD-86 foi superior M0 e M1. Em macrófagos M0, a funcionalização de Ti-Nano com resveratrol modulou positivamente a expressão de CD-206 quando usado a 10 μM, enquanto na concentração de 20 μM houve aumento da expressão de ARG-1 e IL-1β. Em macrófagos M1, o resveratrol a 10 μM reduziu significativamente a expressão de iNOS, CD-86, IL-1β e IL-6, enquanto que a concentração de 20 μM promoveu maiores níveis de CD-86, IL-1β e IL-6. Por outro lado, em macrófagos M2, a exposição ao resveratrol a 10 μM promoveu maiores níveis de iNOS e TGF-β, e reduziu níveis de ARG-1 e CD-206; quando utilizado a 20 μM, houve redução de iNOS e aumento de ARG-1. Nesse sentido, os resultados mostraram que os efeitos da funcionalização de Ti-Nano com resveratrol variaram em função das diferentes subpopulações de macrófagos estudadas, sendo a concentração de 10 μM a que se mostrou mais vantajosa por reduzir a expressão de interleucinas pró-inflamatórias e favorecer a expressão de marcadores do fenótipo antiinflamatório em macrófagos M0 e M1. Os resultados desse estudo contribuem para a compreensão dos efeitos de substâncias antioxidantes nos eventos iniciais da interação célula-substrato em implantes de titânio, tanto em condição fisiológica quanto patológica.