La aplicación de células madre adiposas en un conducto de guía de nervios en 3D previene la atrofia muscular y mejora la conformidad muscular distal en un modelo de regeneración de nervios periféricos
Autores: Trâmbia, Cristian; Cordo, Bogdan Andrei; Dorobanu, Dorin Constantin; Vintil, Cristian; Ion, Alexandru Petru; Pap, Timea; Camelia, David; Puiac, Claudiu; Arbnai, Emil Marian; Ciucanu, Claudiu Constantin; Murean, Adrian Vasile; Arbnai, Eliza Mihaela; Russu, Eliza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La aplicación de células madre adiposas en un conducto de guía de nervios en 3D previene la atrofia muscular y mejora la conformidad muscular distal en un modelo de regeneración de nervios periféricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Regeneración de nervios
Impresión 3D
Células madre
Características biomecánicas
Lesiones de nervios periféricos
Tejido muscular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Antecedentes: Las lesiones de nervios periféricos (PNIs) representan un problema clínico significativo y los enfoques estándar para la reparación del nervio tienen limitaciones. Los avances recientes en la impresión 3D y las tecnologías de células madre ofrecen una solución prometedora para la regeneración nerviosa. El propósito principal de este estudio fue examinar las características biomecánicas en el tejido muscular distal a un defecto nervioso en un modelo murino de regeneración nerviosa periférica desde el estrés fisiológico hasta el fallo. Métodos: En este estudio experimental, inscribimos a 18 ratas Wistar en las que creamos un defecto de nervio ciático de 10 mm. Además, las dividimos en tres grupos de la siguiente manera: en el Grupo 1, utilizamos conductos de orientación nerviosa 3D (NGCs) y células madre adiposas (ASCs) en siete ratas; en el Grupo 2, utilizamos solo NGCs 3D para siete ratas; y en el Grupo 3, creamos solo el defecto en cuatro ratas. Monitoreamos el grado de atrofia a las 4, 8 y 12 semanas midiendo el diámetro del músculo tibial anterior (TA). Al final de las 12 semanas, tomamos el músculo TA y lo analizamos uniaxialmente al 10% de estiramiento hasta el fallo. Resultados: En el grupo de animales con NGCs 3D y ASCs, registramos el menor grado de atrofia a las 4 semanas, 8 semanas y 12 semanas después de la reconstrucción nerviosa. Al 10% de estiramiento, el grupo de control tuvo los valores de estrés de Cauchy más altos en comparación con el grupo de NGC 3D (0,164 MPa vs. 0,141 MPa, = 0,007) y el grupo de NGC 3D + ASC (0,164 MPa vs. 0,123 MPa, = 0,007). Además, encontramos que el grupo de control (1,763 MPa) tuvo la mayor rigidez del músculo TA, seguido por el grupo de NGC 3D (1,412 MPa), con la mejor elasticidad muscular mostrándose en el grupo en el que utilizamos NGC 3D + ASC (1,147 MPa). En el fallo, las muestras de músculo TA del grupo de NGC 3D + ASC demostraron una mejor conformidad y un mayor grado de elasticidad en comparación con los otros dos grupos ( = 0,002 y = 0,008). Conclusiones: Nuestro estudio demuestra que la combinación de NGC 3D y ASC aumenta el proceso de regeneración nerviosa y mejora significativamente la conformidad y las características mecánicas del tejido muscular distal al sitio de lesión en un modelo murino de PNI.
Descripción
Antecedentes: Las lesiones de nervios periféricos (PNIs) representan un problema clínico significativo y los enfoques estándar para la reparación del nervio tienen limitaciones. Los avances recientes en la impresión 3D y las tecnologías de células madre ofrecen una solución prometedora para la regeneración nerviosa. El propósito principal de este estudio fue examinar las características biomecánicas en el tejido muscular distal a un defecto nervioso en un modelo murino de regeneración nerviosa periférica desde el estrés fisiológico hasta el fallo. Métodos: En este estudio experimental, inscribimos a 18 ratas Wistar en las que creamos un defecto de nervio ciático de 10 mm. Además, las dividimos en tres grupos de la siguiente manera: en el Grupo 1, utilizamos conductos de orientación nerviosa 3D (NGCs) y células madre adiposas (ASCs) en siete ratas; en el Grupo 2, utilizamos solo NGCs 3D para siete ratas; y en el Grupo 3, creamos solo el defecto en cuatro ratas. Monitoreamos el grado de atrofia a las 4, 8 y 12 semanas midiendo el diámetro del músculo tibial anterior (TA). Al final de las 12 semanas, tomamos el músculo TA y lo analizamos uniaxialmente al 10% de estiramiento hasta el fallo. Resultados: En el grupo de animales con NGCs 3D y ASCs, registramos el menor grado de atrofia a las 4 semanas, 8 semanas y 12 semanas después de la reconstrucción nerviosa. Al 10% de estiramiento, el grupo de control tuvo los valores de estrés de Cauchy más altos en comparación con el grupo de NGC 3D (0,164 MPa vs. 0,141 MPa, = 0,007) y el grupo de NGC 3D + ASC (0,164 MPa vs. 0,123 MPa, = 0,007). Además, encontramos que el grupo de control (1,763 MPa) tuvo la mayor rigidez del músculo TA, seguido por el grupo de NGC 3D (1,412 MPa), con la mejor elasticidad muscular mostrándose en el grupo en el que utilizamos NGC 3D + ASC (1,147 MPa). En el fallo, las muestras de músculo TA del grupo de NGC 3D + ASC demostraron una mejor conformidad y un mayor grado de elasticidad en comparación con los otros dos grupos ( = 0,002 y = 0,008). Conclusiones: Nuestro estudio demuestra que la combinación de NGC 3D y ASC aumenta el proceso de regeneración nerviosa y mejora significativamente la conformidad y las características mecánicas del tejido muscular distal al sitio de lesión en un modelo murino de PNI.