Mejorando las funciones mecánicas y biológicas de los constructos de láminas celulares: La interacción de células madre del ligamento periodontal derivadas de humanos, células endoteliales y plasma rico en factores de crecimiento.
Introducción
Las terapias basadas en células, la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos han evolucionado rápidamente en los últimos años. La ingeniería de tejidos combina el uso de células, andamios y señales biológicas para restaurar la funcionalidad de tejidos dañados. Sin embargo, hay varios inconvenientes asociados con estos enfoques tradicionales, como la inflamación, la autoinmunidad, la difusión deficiente de nutrientes y la distribución desigual de células. La tecnología de láminas de células (CST) ha sido propuesta como una alternativa para superar estas limitaciones. Esta tecnología ha sido aplicada en la reparación de varios tejidos, incluyendo corazón, córnea, pulmón y cartílago. Las láminas de células preservan las interacciones célula-célula y la matriz extracelular (ECM), esenciales para las funciones celulares, y ofrecen numerosas ventajas sobre las terapias regenerativas convencionales, como una mayor tasa de supervivencia celular y biocompatibilidad.
Para un enfoque exitoso en la ingeniería de tejidos basada en la tecnología de láminas de células, se deben considerar variables como la fuente de células y la disponibilidad de nutrientes. Las células madre mesenquimales (MSCs) son candidatas adecuadas debido a su alta tasa de expansión y potencial de diferenciación. Las células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSCs) son una fuente accesible de células madre con propiedades similares. Sin embargo, la falta de vasos sanguíneos en los tejidos diseñados puede dificultar la integración celular y la difusión de nutrientes. La combinación de láminas de células con membranas de fibrina obtenidas a través de la tecnología de Plasma Rico en Factores de Crecimiento (PRGF) podría superar estas restricciones físicas, ofreciendo soporte físico y señales biológicas que regulan el destino y comportamiento celular.
En estudios clínicos, las membranas de fibrina PRGF han demostrado acelerar la regeneración de la superficie ocular y reducir la inflamación y fibrosis. El objetivo de este estudio fue producir constructos de láminas de células de triple capa con diferentes composiciones celulares y analizar sus propiedades en presencia o ausencia de un andamio de fibrina.
El papel de la integrina alfa 2 en este estudio
La integrina alfa 2 es una proteína transmembrana que juega un papel clave en la adhesión y migración celular, así como en la señalización celular. En este estudio, se evaluó su expresión en constructos de láminas celulares triplemente estratificadas compuestas por células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSCs) y células endoteliales de vena umbilical humana (HUVECs). La integrina alfa 2 es esencial para la interacción de las hPDLSCs con la matriz extracelular, facilitando la formación de un microambiente adecuado para la regeneración tisular.
La inclusión de la integrina alfa 2 en los constructos se asoció con un aumento en la actividad metabólica y la síntesis de la matriz extracelular. Estos efectos se potenciaron aún más con el uso de la membrana de fibrina obtenida mediante la tecnología de Plasma Rico en Factores de Crecimiento (mPRGF), que evitó la contracción de las láminas celulares y estimuló la proliferación celular. Por lo tanto, la integrina alfa 2 es fundamental para mejorar las propiedades mecánicas y biológicas de los constructos de láminas celulares, promoviendo un entorno favorable para la regeneración del tejido.
Kits ELISA para la detección de la integrina alfa 2
Para detectar y cuantificar la integrina alfa 2 en los medios de cultivo, se utilizaron kits ELISA. Estos kits permiten una cuantificación precisa de proteínas específicas mediante la utilización de anticuerpos que se unen selectivamente a la integrina alfa 2. Este método es altamente sensible y específico, lo que lo hace ideal para medir niveles bajos de proteínas en muestras biológicas complejas. Se utilizó el kit ELISA comercializado por Abyntek Research Reagents con referencia ABK1-E4756. Este kit permitió medir con precisión los niveles de integrina alfa 2, proporcionando datos cruciales sobre su papel en la interacción celular y la formación de la matriz extracelular.
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En conclusión
El estudio concluye que los constructos de láminas celulares triplemente estratificadas de hPDLSCs sobre la membrana de fibrina mPRGF emergen como la estructura óptima para su uso en terapias regenerativas. La inclusión de HUVECs no mejoró significativamente las propiedades de los constructos y, de hecho, dificultó su conformación óptima. La presencia de mPRGF previno la contracción de las láminas celulares, estimuló la actividad metabólica y aumentó la síntesis de la matriz extracelular, proporcionando un entorno adecuado para la regeneración tisular al inducir la expresión de proteínas necesarias para la morfogénesis ósea y la proliferación celular.
Estos resultados fueron publicados en la revista Biomedicine & Pharmacotherapy, el 18 de abril de 2024.
