El efecto paracrino de las células endoteliales tratadas con ácido hialurónico promueve la osteogénesis mediada por BMP-2
Autores: Tong, Xiaojie; Chen, Jin; Wang, Renqin; Hou, Dan; Wu, Gang; Liu, Chang; Pathak, Janak Lal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El efecto paracrino de las células endoteliales tratadas con ácido hialurónico promueve la osteogénesis mediada por BMP-2
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Ha
Bmp-2
Células endoteliales
Bmscs
Diferenciación osteogénica
Marcadores angiogénicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
La combinación de ácido hialurónico (HA) y BMP-2 ha demostrado promover la regeneración ósea. Sin embargo, la interacción de las células endoteliales y las células madre mesenquimales de médula ósea (BMSCs) durante el tratamiento con HA + BMP-2 no se comprende completamente. Este estudio tuvo como objetivo analizar el efecto directo del HA, así como el efecto paracrino de las células endoteliales tratadas con HA, en la diferenciación osteogénica mediada por BMP-2 de las BMSCs. Se probó el potencial de diferenciación angiogénica del HA a diferentes pesos moleculares y concentraciones. Se analizó el efecto directo del HA, así como el efecto indirecto de las células endoteliales del cordón umbilical humano tratadas con HA (HUVECs, es decir, co-cultivo basado en medio condicionado (CM)) en la diferenciación osteogénica mediada por BMP-2 de las BMSCs utilizando tinción y actividad de fosfatasa alcalina (ALP), tinción con alizarina roja S (ARS) y RT-qPCR de marcadores osteogénicos. También se analizaron marcadores de diferenciación angiogénica en HUVECs después del tratamiento con HA + BMP-2. El potencial de regeneración ósea de BMP-2 y HA + BMP-2 se analizó en un modelo ectópico de rata. Encontramos que el HA de 1600 kDa a 300 ug/mL promovió la formación de tubos por HUVECs in vitro y aumentó la expresión de ARNm de los marcadores angiogénicos CD31, VEGF y bFGF. El HA inhibió, pero el medio condicionado de HUVECs tratadas con HA promovió, la diferenciación osteogénica mediada por BMP-2 de las BMSCs, como lo indican los resultados de tinción y actividad de ALP, tinción de ARS y la expresión de ARNm de los marcadores osteogénicos RUNX-2, ALP, COLI y OPN. HA + BMP-2 (50 ng/mL) aumentó la expresión de los genes relacionados con la angiogénesis VEGF y bFGF en HUVECs y la regeneración ósea in vivo en comparación con el tratamiento con BMP-2. En conclusión, el efecto paracrino de las células endoteliales tratadas con ácido hialurónico promueve la osteogénesis mediada por BMP-2, lo que sugiere el potencial de aplicación de HA + BMP-2 en la ingeniería de tejidos óseos.
Descripción
La combinación de ácido hialurónico (HA) y BMP-2 ha demostrado promover la regeneración ósea. Sin embargo, la interacción de las células endoteliales y las células madre mesenquimales de médula ósea (BMSCs) durante el tratamiento con HA + BMP-2 no se comprende completamente. Este estudio tuvo como objetivo analizar el efecto directo del HA, así como el efecto paracrino de las células endoteliales tratadas con HA, en la diferenciación osteogénica mediada por BMP-2 de las BMSCs. Se probó el potencial de diferenciación angiogénica del HA a diferentes pesos moleculares y concentraciones. Se analizó el efecto directo del HA, así como el efecto indirecto de las células endoteliales del cordón umbilical humano tratadas con HA (HUVECs, es decir, co-cultivo basado en medio condicionado (CM)) en la diferenciación osteogénica mediada por BMP-2 de las BMSCs utilizando tinción y actividad de fosfatasa alcalina (ALP), tinción con alizarina roja S (ARS) y RT-qPCR de marcadores osteogénicos. También se analizaron marcadores de diferenciación angiogénica en HUVECs después del tratamiento con HA + BMP-2. El potencial de regeneración ósea de BMP-2 y HA + BMP-2 se analizó en un modelo ectópico de rata. Encontramos que el HA de 1600 kDa a 300 ug/mL promovió la formación de tubos por HUVECs in vitro y aumentó la expresión de ARNm de los marcadores angiogénicos CD31, VEGF y bFGF. El HA inhibió, pero el medio condicionado de HUVECs tratadas con HA promovió, la diferenciación osteogénica mediada por BMP-2 de las BMSCs, como lo indican los resultados de tinción y actividad de ALP, tinción de ARS y la expresión de ARNm de los marcadores osteogénicos RUNX-2, ALP, COLI y OPN. HA + BMP-2 (50 ng/mL) aumentó la expresión de los genes relacionados con la angiogénesis VEGF y bFGF en HUVECs y la regeneración ósea in vivo en comparación con el tratamiento con BMP-2. En conclusión, el efecto paracrino de las células endoteliales tratadas con ácido hialurónico promueve la osteogénesis mediada por BMP-2, lo que sugiere el potencial de aplicación de HA + BMP-2 en la ingeniería de tejidos óseos.