Respuesta de las Células Madre del Ligamento Periodontal Humano a la Superficie del Implante de Titanio: Deposición de Matriz Extracelular
Autores: Marconi, Guya Diletta; Fonticoli, Luigia; Della Rocca, Ylenia; Rajan, Thangavelu Soundara; Piattelli, Adriano; Trubiani, Oriana; Pizzicannella, Jacopo; Diomede, Francesca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Respuesta de las Células Madre del Ligamento Periodontal Humano a la Superficie del Implante de Titanio: Deposición de Matriz Extracelular
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Rehabilitación oral
Diseño de superficie de implantes
Células madre mesenquimatosas
Expresión de genes osteoblásticos
Componentes de la matriz extracelular
Implantes dentales.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El principal desafío para la odontología es proporcionar al paciente una rehabilitación oral que mantenga condiciones óseas saludables para reducir el tiempo de los protocolos de carga. Es necesario avanzar en el diseño de la superficie de los implantes para favorecer y promover el proceso de oseointegración. Las características de la superficie de los implantes dentales de titanio pueden influir de manera relevante en la morfología y la capacidad de diferenciación de las células madre mesenquimatosas, la inducción de la expresión de genes osteoblásticos y la liberación de componentes de la matriz extracelular (MEC). El presente estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos in vitro de dos implantes dentales diferentes con superficies de titanio, TEST y CTRL, para cultivar las células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSCs). Se investigó la expresión de componentes de la MEC como Vimentina, Fibronectina, N-cadherina, Laminina, Quinasa de Adhesión Focal (FAK) e Integrina beta-1 (ITGB1), así como los marcadores relacionados con la osteogénesis, como el factor de transcripción relacionado con runt 2 (RUNX2) y la fosfatasa alcalina (ALP). Las hPDLSCs cultivadas en la superficie del implante TEST demostraron una mejor capacidad de adhesión celular, como se observó mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y análisis de inmunofluorescencia. Además, los experimentos de inmunofluorescencia y Western blot mostraron una sobreexpresión de Fibronectina, Laminina, N-cadherina y RUNX2 en hPDLSCs sembradas en la superficie del implante TEST. El estudio de expresión génica mediante RT-PCR validó los resultados obtenidos en los ensayos de proteínas y exhibió la expresión de RUNX2, ALP, Vimentina (VIM), Fibronectina (FN1), N-cadherina (CDH2), Laminina (LAMB1), FAK e ITGB1 en hPDLSCs sembradas en la superficie TEST en comparación con la superficie del implante dental CTRL. Comprender los mecanismos de liberación de componentes de la MEC y su regulación es esencial para desarrollar nuevas estrategias en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa. Nuestros resultados demostraron que el impacto de las superficies tratadas de los implantes dentales de titanio podría aumentar y acelerar la aposición de la MEC y proporcionar el punto de partida para iniciar el proceso de oseointegración.
Descripción
El principal desafío para la odontología es proporcionar al paciente una rehabilitación oral que mantenga condiciones óseas saludables para reducir el tiempo de los protocolos de carga. Es necesario avanzar en el diseño de la superficie de los implantes para favorecer y promover el proceso de oseointegración. Las características de la superficie de los implantes dentales de titanio pueden influir de manera relevante en la morfología y la capacidad de diferenciación de las células madre mesenquimatosas, la inducción de la expresión de genes osteoblásticos y la liberación de componentes de la matriz extracelular (MEC). El presente estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos in vitro de dos implantes dentales diferentes con superficies de titanio, TEST y CTRL, para cultivar las células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSCs). Se investigó la expresión de componentes de la MEC como Vimentina, Fibronectina, N-cadherina, Laminina, Quinasa de Adhesión Focal (FAK) e Integrina beta-1 (ITGB1), así como los marcadores relacionados con la osteogénesis, como el factor de transcripción relacionado con runt 2 (RUNX2) y la fosfatasa alcalina (ALP). Las hPDLSCs cultivadas en la superficie del implante TEST demostraron una mejor capacidad de adhesión celular, como se observó mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y análisis de inmunofluorescencia. Además, los experimentos de inmunofluorescencia y Western blot mostraron una sobreexpresión de Fibronectina, Laminina, N-cadherina y RUNX2 en hPDLSCs sembradas en la superficie del implante TEST. El estudio de expresión génica mediante RT-PCR validó los resultados obtenidos en los ensayos de proteínas y exhibió la expresión de RUNX2, ALP, Vimentina (VIM), Fibronectina (FN1), N-cadherina (CDH2), Laminina (LAMB1), FAK e ITGB1 en hPDLSCs sembradas en la superficie TEST en comparación con la superficie del implante dental CTRL. Comprender los mecanismos de liberación de componentes de la MEC y su regulación es esencial para desarrollar nuevas estrategias en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa. Nuestros resultados demostraron que el impacto de las superficies tratadas de los implantes dentales de titanio podría aumentar y acelerar la aposición de la MEC y proporcionar el punto de partida para iniciar el proceso de oseointegración.