Avaliação in vitro dos efeitos toxicológicos da chumboapatita sobre osteoblastos

Abstract

A intoxicação por chumbo é responsável por diversos problemas que acometem o tecido ósseo, tais como aumento da geração de espécies reativas de oxigênio (ERO), com retardo da mineralização e diminuição da síntese de fatores osteogênicos. Todos estes fatores tornam o tecido ósseo mais frágil e suscetível a fraturas. Para auxiliar no reparo ósseo, a medicina regenerativa recorre à biomateriais, tal como a hidroxiapatita sintética (HA), que é osteointegrável e biocompatível. Já se sabe que, ao ocorrer uma fratura, o chumbo preso na parte inorgânica do osso é liberado na corrente sanguínea, ocorrendo uma contaminação reincidente, que pode levar o implante de HA sintética a sofrer substituição do cálcio no sítio II pelo chumbo, transformando parte da HA em chumboapatita (PbHA). Portanto, o objetivo deste trabalho é investigar o impacto da PbHA sobre osteoblastos, considerando a hipótese de que o chumbo complexado à HA possa ter sua toxicidade reduzida. No presente trabalho, as nanopartículas (Nps) contaminadas por chumbo foram caracterizadas físico-quimicamente, assim como a resposta celular após exposição a chumboapatita. A viabilidade, proliferação, produção de marcadores osteogênicos, formação de nódulos de mineralização e liberação de mediadores inflamatórios foram também avaliadas. A caraterização físico-química das Nps mostrou que houve a substituição dos íons chumbo no sítio do cálcio II na estrutura da hidroxiapatita. A análise por feixe de íons focalizado (FIB) confirmou que as células estão internalizando as Nps de chumboapatita, porém a exposição não alterou a viabilidade celular, tão pouco proliferação e a liberação dos fatores osteogênicos, indicando que a incorporação de Pb a nanopartículas de HA gera um material de baixa citotoxicidade sobre osteoblastos, e sugerindo, a partir de uma primeira abordagem in vitro, que a utilização de HA sintética pode vir a ser segura em pacientes de problemas ósseos vítimas de contaminação por chumbo.