Secreción de tgf-beta 3 por células madre mesenquimáticas y su aplicación en ingeniería de tejidos

Abstract

Se estima que cada año millones de personas en el mundo quedan con cicatrices en la piel después de algún daño producido por traumas, quemaduras o enfermedades, muchas de las cuales son difíciles de sobrellevar funcional y estéticamente. La ingeniería de tejidos ha permitido el desarrollo de estrategiasdonde las metodologías de curación tradicionales no permiten una buena recuperación de los tejidos.Estas se basan principalmente en el desarrollo de sustitutos de piel usando matrices y células, que luego de producido el daño, son implantados.Uno de los modelos celulares más utilizados son las células madre mesenquimáticas (MSC), cuyo potencial terapéutico es muy grande debido a su capacidad de diferenciación y de secreción de factores de crecimiento (FC). Hay FC involucrados en los procesos de reparación/regeneración de tejidos quepodrían permitir un mejor control de estos procesos. Uno de estos es el factor de crecimiento transformante beta 3 (TGF-β 3) que esta involucrado en la regeneración de los tejidos, disminuyendo la generación de tejido cicatrizal.En este contexto, se plantea la hipótesis que poblaciones seleccionadas de MSC aisladas de tejidos dentales en condiciones de cultivo en tres dimensiones (3D), secretan TGF- β3 en cantidades mayores que la condición de cultivo en monocapa. De este modo el objetivo principal de esta tesis será establecer las condiciones de cultivo que proporcionen las señales necesarias que induzcan a MSCadquirir un fenotipo de célula sobre-productora de TGF- β3. Esto permitiría tener una fuente estable de producción de este factor pro-regenerativo para ser usada junto con tecnologías de sustitutos de pieldesarrollados o por desarrollar.Para lograr este objetivo se aislaron MSC a partir de tejidos dentales, obteniéndose células con una alta capacidad proliferativa y de diferenciación a partir de la papila periapical de la raíz (PRPC-MSC).Estas células se cultivaron en tres tipos de matrices (alginato, fibrina y polímero dequitosano/gelatina/acido hialurónico), encontrándose que estas condiciones de cultivo permiten activar las células a un fenotipo secretor de TGF- β3, en comparación al cultivo en monocapa. El mecanismoparece estar mediado por señales de mecanotransducción dinámicas provocadas por el cambio de disposición espacial, más que por señales específicas dadas por la química de la matriz. Se observó un cambio general en la fisiología celular en esta condición de cultivo, observándose cambios en laproliferación, metabolismo, secreción (TGF-β 3) y expresión génica de otros factores de crecimiento. Los resultados de este trabajo permiten establecer que cambios en el sistema de cultivo pueden generar modificaciones importantes en la biología y fisiología de las células. El estudio de estas interacciones se prevé como uno de los pilares en el diseño estrategias futuras en ingeniería de tejidos y terapia celular que sean más eficientes y eficaces para la reparación/regeneración de tejidos dañados.