INTEGRAÇÃO DE AGREGADOS CELULARES À BIOIMPRESSÃO 3D: ETAPAS INICIAIS DA BIOFABRICAÇÃO DE TECIDOS PARA A
MEDICINA REGENERATIVA

INTRODUÇÃO: A busca por modelos experimentais mais representativos do ambiente fisiológico impulsionou o desenvolvimento de culturas de células 3D, também chamados de agregados celulares, capazes de reproduzir de forma mais fiel as interações celulares no microambiente dos tecidos humanos. Nesse contexto, a bioimpressão 3D tem se destacado como uma tecnologia promissora da engenharia de tecidos e da medicina regenerativa. E a aplicação dos agregados no preparo da biotinta pode vir a acelerar os processos de fabricação de fragmentos de tecidos, uma vez que já estão estabelecidos microambientes fisiológicos e a organização espacial favorece fusões e interações celulares. OBJETIVOS: O objetivo deste estudo foi padronizar a concentração de células mesenquimais necessária para a formação de agregados funcionais em diferentes geometrias, avaliando sua viabilidade celular após a bioimpressão de arcabouços. MATERIAIS E MÉTODO: Foram empregadas técnicas de cultivo tridimensional em micromoldes de agarose para a obtenção de agregados celulares nos formatos de colmeia, cilindro e toroide. A morfologia foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura e óptica, previamente e posteriormente a bioimpressão de arcabouços retangulares em hidrogel de alginato, também foi avaliada a viabilidade celular com LIVE/DEAD. RESULTADOS: Para obtenção de geometrias estáveis e funcionais nos agregados, foram definidas as concentrações celulares de 7,5 x 10e4 para colmeia, 2 x 10e4 para cilindro e 1 x 10e4 para toroide. No encapsulamento dos agregados no hidrogel e posterior bioimpressão, cada formato apresentou comportamento distinto: colmeia demonstrou maior ocorrência de rupturas na estrutura, toroide também apresentou rupturas, mas mantinham um formato geométrico de lúnula. Os agregados cilíndricos se mantiveram estáveis com poucas rupturas. Foram visualizadas nos arcabouços a formação de algumas pontes celulares entre agregados e novos esferoides. Os ensaios de viabilidade celular indicaram predominância de células viáveis após 7 dias de cultivo dos agregados no arcabouço em todas as geometrias analisadas. CONSIDERAÇÕES FINAIS: A padronização da formação de agregados celulares em diferentes geometrias permitiu a obtenção de estruturas estáveis e viáveis para aplicação em bioimpressão 3D. Os agregados cilíndricos apresentaram maior resistência ao processo de encapsulamento e bioimpressão. Todos os agregados permaneceram viáveis após sete dias de cultivo nos arcabouços, além de demonstrarem capacidade de interação celular por meio da formação de pontes celulares e novos esferoides. A aplicação dos agregados celulares representa uma estratégia promissora para composição de biotintas, novas análises poderão verificar como diferentes tipos celulares se comportam de acordo com a geometria embasando novos estudos na engenharia de tecidos.

PALAVRAS-CHAVE: Células-tronco; Bioimpressão; Cultivo celular 3D; Agregados celulares; Engenharia de tecidos.