Evaluación in silico e in vitro del potencial osteogénico de constructos basados en células troncales de pulpa dental humana para su aplicación clínica en defectos óseos críticos del complejo maxilofacial
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Fecha
2021-08-12
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Resumen
Las terapias basadas en células troncales son de gran interés en la comunidad médica y científica debido al potencial de regeneración de tejidos que se ha reportado en la literatura. Adicional a esto, el secretoma no solo de este tipo de células sino de componentes sanguíneos como el plasma rico en plaquetas desempeñan un papel importante en la medicina regenerativa. Objetivo: Este estudio describe una técnica para la evaluación in silico e in vitro de constructos de células troncales mesenquimales de pulpa dental humana (DPSC`s) para su aplicación en defectos óseos críticos del complejo maxilofacial. Metodología: DPSC`s fueron expandidas in vitro y caracterizadas de acuerdo con la normativa de la Asociación Internacional para Terapia Celular. Se realizó el cultivo tridimensional de osteoblastos diferenciados a partir de las DPSC´s en adhesivo de fibrina por 7 días y fue suplementado con 10% de secretoma aislado de las DPSC’s. Posteriormente se realizó evaluación de viabilidad tanto en monocapa como en el constructo con calceína para determinar células vivas (verde) y homodímero de etidio, células muertas (rojo). De igual manera, se evaluó la disposición celular con DAPI y se finalizó analizando el potencial osteogénico del constructo de manera in silico en la base de datos STRING mediante revisión de bases de datos crudas en la literatura. Resultados: Constructos de osteoblastos embebidos en adhesivo de fibrina rica en plaquetas con una viabilidad del 100% por inmunofluorescencia. Hubo una sobre expresión, así como, aumento significativo de procesos biológicos e interacciones osteogénicas relacionados con el TGFβ1 u el IGF2 Conclusión: El TGFβ1 y el IGF2 prometen un papel fundamental en los procesos biológicos de osificación debido a su sobreexpresión demostrada de manera in sílico y así mismo, fundamentan el potencial osteogénico del constructo realizado.
Descripción
Abstract
Therapies based on stem cells are of great interest in the medical and scientific communities due to their tissue regeneration potential which has been reported in literature. The secretome of these cells as well as plasma rich in platelets play an important role in regenerative medicine. Objective: the present study describes a technique for in silico and in vitro evaluation of scaffolds of human dental pulp mesenchymal stem cells (DPSCs) for its application in complex maxillo-facial osseous defects. Methodology: DPSCs were expanded in vitro and characterised as per the normative of the International Society for Cell and Gene Therapy. A three-dimensional culture of differentiated osteoblasts from DPSCs was developed in a fibrin adhesive for seven days and supplemented with 10% of isolated secretome from said cells. A viability evaluation was performed afterwards in monolayer and calcein scaffolding in order to determine live cells (green), ethidium homodimer and dead cells (red). Cellular disposition was assessed with DAPI and finalised with an in silico analysis of the scaffold´s osteogenic potential with the STRING database and a review of crude data in literature. Results: Osteoblast scaffolds embedded in fibrin adhesive rich in platelets with 100% viability by immunofluorescence. There was over-expression, as well as a significant amount of biological processes and osteogenic interactions related to TGFβ1 or IGF2. Conclusion: TGFβ1 or IGF2 figure as a promising factor in biological ossification processes due to their over-expression seen in silico and support the osteogenic potential of the scaffold.
Palabras clave
Células troncales mesenquimatosas, Osteoblastos, In Silico
Keywords
Mesenchymal stem cells, Osteoblasts, In silico
Temáticas
Técnicas In Vitro
Simulación por computador
Anomalías maxilofaciales
Células madre
Simulación por computador
Anomalías maxilofaciales
Células madre