Publicado em: 01/06/2017 às 14h09

Onde estamos em relação à BMP-2?

Na coluna Biologia do dia a dia, Luis Antonio Violin Pereira debate a bone morphogenetic protein.

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Primeira fase
 
Em 1965, partindo de resultados prévios de outros autores, Urist1 descalcificou fragmentos de osso cortical em ácido clorídrico. A seguir, removeu o ácido com banhos sucessivos e obteve cilindros ocos de osso cortical descalcificado, desvitalizado e acelular, os quais foram implantados em músculos e em defeitos ósseos, e, posteriormente, avaliados em radiografias e análises histológicas. Entre oito e 16 semanas, observou-se, dentro do cilindro, a ossificação a partir da diferenciação de osteoblastos do leito receptor1.
 
Por outro lado, os mesmos experimentos conduzidos com osso cortical calcificado não demonstraram índices similares de neoformação óssea1. O que estava claro? Este estudo tinha comprovado que a descalcificação expunha morfógenos ósseos – com capacidade de induzir células do leito receptor a produzirem um novo tecido ósseo (osteoindução) – e, em 1971, Urist os denominou bone morphogenetic protein (BMP) ou proteína óssea morfogenética2. Posteriormente, foi documentado que BMP-2 era a proteína da matriz óssea desmineralizada (MOD) com maior capacidade de osteoindução3, no entanto, ela se mostrou difícil de ser isolada e purificada em escala comercial, razão pela qual, inicialmente, tentou-se a utilização clínica da MOD total.
 
 
Segunda fase
 
Em 1991, ortopedistas e cirurgiões-dentistas tiveram acesso comercial à MOD obtida de cadáver humano, porém, a eficiência clínica para formação óssea foi questionada4-5. Por que a descoberta de Urist1 não se aplicava com a mesma eficiência em defeitos ósseos humanos?
 
1. Porque a capacidade osteoindutora da MOD pode ser afetada pelo tipo de processo de desmineralização, lavagem, esterilização e armazenamento. Urist usou um tipo de processamento não destrutivo para a obtenção da MOD para BMPs. Mas, para produção em escala comercial para uso clínico, este processamento precisou ser modificado, por exemplo, com a introdução de esterilização. Esses fatos determinaram que a quantidade de BMP na MOD fosse insuficiente para induzir a neoformação óssea, na maioria dos defeitos ósseos em humanos.
 
2. Porque, nos experimentos conduzidos por Urist, a quantidade de osso neoformado era variável e dependente de determinadas condições do sítio de implantação.
 
 
Terceira fase
 
A próxima etapa foi tentar purificar a BMP-2 em escala comercial a partir de ossos xenógenos. O processo se mostrou improdutivo, uma vez que são necessários muitos quilogramas de osso bovino para obter poucos microgramas de BMP-2. Mais uma vez, a aplicabilidade clínica da descoberta de Urist foi frustrada.
 
 
Quarta fase
 
Wang e colaboradores6 purificaram e caracterizaram a BMP-2 recombinante humana, a qual é livre de contaminantes e pode ser produzida em larga escala para uso clínico. Embora falecido em 2001, Urist acompanhou a publicação de resultados clínicos significativos com a sua descoberta. Na próxima edição da revista, você verá os desdobramentos desse assunto.
 

 

 
REFERÊNCIAS
 
1. Urist MR. Bone: formation by autoinduction. Science. 1965;150(3698):893-9.
 
2. Urist MR, Strates BS. Bone morphogenetic protein. J Dent Res 1971;50:1392-406.
 
3. Wozney JM, Rosen V, Celeste AJ, Mitsock LM, Whitt ers MJ, Kriz RW et al. Novel regulators of bone formation: molecular clones and activities. Science 1988;242(4885):1528-34.
 
4. Toriumi DM, Kotler HS, Luxenberg DP, Holtrop ME, Wang EA. Mandibular reconstruction with a recombinant bone-inducing factor. Functional, histologic, and biomechanical evaluation. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1991;117(10):1101-12.
 
5. Rengachary SS. Bone morphogenetic proteins: basic concepts. Neurosurg Focus 2002;13(6):1-6.
 
6. Wang EA, Rosen V, D'Alessandro JS, Bauduy M, Cordes P, Harada T et al. Recombinant human bone morphogenetic protein induces bone formation. Proc Natl Acad Sci USA 1990;87(6):2220-4.
 
 

Luis Antonio Violin Pereira

 

Professor associado do Depto. de Bioquímica e Biologia Tecidual (DBBT) da Universidade Estadual de Campinas – Instituto de Biologia (Unicamp-IB).

 

 

 

 

 

 

 

 

Colaboração:

Carolina Frandsen Pereira da Costa
Doutoranda no programa de pós-graduação em Biologia Celular e Estrutural do Depto. de Bioquímica e Biologia Tecidual (DBBT) da Universidade Estadual de Campinas – Instituto de Biologia (Unicamp-IB).

 

 

 

 

 

 

Colaboração:

Rubens Moreno de Freitas
Professor no Instituto Latino Americano de Pesquisa e Ensino Odontológico (Ilapeo); Doutor em Odontologia com ênfase em Implantodontia pela Unesp; Research fellowship no Laboratory for Applied Periodontal & Craniofacial Regeneration, Augusta/GA (EUA).

 

 

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