A terapia celular é uma estratégia do arsenal disponível na Medicina Regenerativa para o tratamento de defeitos ósseos baseado no uso de células. Dentre as células que podem ser utilizadas, as células-tronco mesenquimais (CTMs) são as mais estudadas devido à sua capacidade de renovação, efeitos parácrinos, imunomodulatórios e imunossupressores e diferenciação em osteoblastos. As fontes mais comuns de CTMs são a medula óssea (CTMs-MO) e o tecido adiposo (CTMs-TA) porque ambas induzem a formação de tecido ósseo. No entanto, como as CTMs-MO apresentam maior comprometimento com a diferenciação osteogênica enquanto as CTMs-TA parecem ser mais angiogênicas e ambos processos são fundamentais para regeneração óssea, nossa hipótese é que a terapia celular baseada na combinação de CTMs-MO e CTMs-TA induz maior formação óssea. Para tanto, as CTMs foram obtidas de medula óssea e de tecido adiposo, expandidas in vitro e caracterizadas por citometria de fluxo. Foram criados defeitos de 5mm de diâmetro em calvária de ratos e após 2 semanas foram injetadas localmente as combinações de 50% CTMs-MO/50% CTMs-TA, 25% CTMs-MO/75% CTMs-TA, 75% CTMs-MO/25% CTMs-TA, 100% CTMs-MO, 100% CTMs-TA e como controle negativo PBS sem células. Ao final de 8 semanas do tratamento, o tecido ósseo formado foi avaliado por microtomografia computadorizada e análise histológica. Os dados foram comparados por ANOVA, seguido dos pós teste Tukey, quando apropriado, considerando o nível de significância de 5%. A análise dos marcadores de superfície confirmou que ambas as células apresentavam perfil de expressão característico de CTMs. A combinação de 75%CTMs-MO/25%CTMs-TA, foi a mais efetiva em aumentar a formação óssea como comprovado por seis dos sete parâmetros microtomográficos com aumento do volume ósseo, volume ósseo/volume total, superfície óssea, número de trabéculas e densidade mineral óssea e redução na separação trabecular. Esse efeito foi confirmado pela análise histológica que revelou defeitos ósseos quase completamente reparados quando tratados com 75%CTMs-MO/25%CTMs-TA, mesmo não se observando diferenças histológicas no tecido ósseo formado em comparação com os outros tratamentos. Este efeito sinérgico entre CTMs-MO e CTMs-TA representa avanço na utilização de CTMs para a regeneração do tecido ósseo e abre futuras linhas de investigação em direção ao uso clínico da terapia celular.

Cell therapy is a strategy in regenerative medicine for the treatment of bone defects based on the use of cells. Among cells, mesenchymal stem cells (MSCs) have been widely studied due to their ability of self-renewal, potential of osteoblastic differentiation, and immunoregulatory properties. MSCs derived from bone marrow (BM-MSCs) or adipose tissue (AT-MSCs) are more often used because both may induce bone formation. However, BM-MSCs are more committed to the osteogenic differentiation process while AT-MSCs are more committed to the angiogenic differentiation process. As both processes are essential for bone regeneration, we hypothesize that cell therapy based on the combination of BM-MSCs and AT-MSCs can induce greater bone formation. For that, MSCs were obtained from bone marrow or adipose tissue of rats, cultured in vitro, and characterized by flow cytometry. Defects with 5-mm of diameter were created in rat calvaria and after 2 weeks, the combination of 50% BM-MSCs/50% AT-MSCs, 25% BM-MSCs/75% AT-MSCs, 75% BM-MSCs/25% AT-MSCs, 100% BM-MSCs, 100% AT-MSCs were locally injected. PBS without cells was used as the control group. At 8 weeks after the treatments, the bone tissue formed was evaluated by microtomography and histological analysis. The data were compared by ANOVA, followed by the Tukey post-test when appropriate (p ≤ 0.05). The results of flow cytometry confirmed that both BM-MSCs and AT-MSCs displayed the MSCs profile. The combination of 75% BM-MSCs/25% AT-MSCs was the most effective to increase bone formation as six out seven microtomographic parameters, bone volume, bone volume / total volume, bone surface, trabecular number, and bone mineral density were increased, and trabecular separation was decreased. This effect was confirmed by histological analysis, in which bone defects were almost completely repaired when treated with 75% BM-MSCs/25% AT-MSCs, even though no histological differences were observed in the bone tissue formed compared to the other treatments. This synergistic effect of BM-MSCs and AT-MSCs represents an advance in the use of MSCs for bone tissue regeneration, opening new therapeutic possibilities for the treatment of bone defects.