Colágeno y más allá: Una comparación integral de las propiedades de la MEC humana derivadas de diversas fuentes de tejido para aplicaciones en medicina regenerativa
Autores: Patrawalla, Nashaita Y.; Kajave, Nilabh S.; Albanna, Mohammad Z.; Kishore, Vipuil
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Colágeno y más allá: Una comparación integral de las propiedades de la MEC humana derivadas de diversas fuentes de tejido para aplicaciones en medicina regenerativa
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Colágeno
Proteoglicanos
Glicosaminoglicanos
Factores de crecimiento
MEC
Hidrogeles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El colágeno, junto con los proteoglicanos, glicosaminoglicanos, glicoproteínas y varios factores de crecimiento, forma la matriz extracelular (MEC) y contribuye a la complejidad y diversidad de los diferentes tejidos. En este estudio, comparamos las propiedades fisicoquímicas y biológicas de hidrogeles de MEC derivados de cuatro tejidos humanos diferentes: piel, hueso, grasa y cordón umbilical. Se utilizaron hidrogeles de colágeno humano tipo I puro como control. Se realizó la caracterización física de los hidrogeles de MEC y la evaluación de la respuesta celular de las células madre mesenquimatosas del tejido del cordón (CMSCs). Se encontró que la eficiencia de descelularización fue >90% para toda la MEC. El ensayo de cuantificación de hidroxiprolina mostró que el contenido de colágeno en la MEC del cordón umbilical era comparable al control de colágeno y significativamente mayor que otras fuentes de MEC. El análisis de electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato de sodio (SDS-PAGE) mostró la presencia de cadenas de colágeno beta, alfa y alfa en todas las MEC. La cinética de gelificación de los hidrogeles de MEC fue significativamente más lenta que la del control de colágeno. El módulo de compresión de la MEC de piel fue el más alto y el de cordón umbilical fue el más bajo. Los hidrogeles de MEC de piel y cordón umbilical fueron más estables que los hidrogeles de MEC de hueso y grasa. Las CMSCs encapsuladas en hidrogeles de MEC de cordón umbilical exhibieron la mayor actividad metabólica. La caracterización reológica reveló que todas las tintas derivadas de MEC exhibieron propiedades de adelgazamiento por cizallamiento, y las tintas de MEC derivadas de piel fueron las más adecuadas para la bioprinting basada en extrusión para la concentración y condiciones de impresión utilizadas en este estudio. En general, los resultados demuestran que las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los hidrogeles de MEC varían significativamente según la fuente del tejido. Por lo tanto, la selección cuidadosa de la fuente del tejido es importante para el desarrollo de constructos de tejido biomimético basados en MEC para aplicaciones en medicina regenerativa.
Descripción
El colágeno, junto con los proteoglicanos, glicosaminoglicanos, glicoproteínas y varios factores de crecimiento, forma la matriz extracelular (MEC) y contribuye a la complejidad y diversidad de los diferentes tejidos. En este estudio, comparamos las propiedades fisicoquímicas y biológicas de hidrogeles de MEC derivados de cuatro tejidos humanos diferentes: piel, hueso, grasa y cordón umbilical. Se utilizaron hidrogeles de colágeno humano tipo I puro como control. Se realizó la caracterización física de los hidrogeles de MEC y la evaluación de la respuesta celular de las células madre mesenquimatosas del tejido del cordón (CMSCs). Se encontró que la eficiencia de descelularización fue >90% para toda la MEC. El ensayo de cuantificación de hidroxiprolina mostró que el contenido de colágeno en la MEC del cordón umbilical era comparable al control de colágeno y significativamente mayor que otras fuentes de MEC. El análisis de electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato de sodio (SDS-PAGE) mostró la presencia de cadenas de colágeno beta, alfa y alfa en todas las MEC. La cinética de gelificación de los hidrogeles de MEC fue significativamente más lenta que la del control de colágeno. El módulo de compresión de la MEC de piel fue el más alto y el de cordón umbilical fue el más bajo. Los hidrogeles de MEC de piel y cordón umbilical fueron más estables que los hidrogeles de MEC de hueso y grasa. Las CMSCs encapsuladas en hidrogeles de MEC de cordón umbilical exhibieron la mayor actividad metabólica. La caracterización reológica reveló que todas las tintas derivadas de MEC exhibieron propiedades de adelgazamiento por cizallamiento, y las tintas de MEC derivadas de piel fueron las más adecuadas para la bioprinting basada en extrusión para la concentración y condiciones de impresión utilizadas en este estudio. En general, los resultados demuestran que las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los hidrogeles de MEC varían significativamente según la fuente del tejido. Por lo tanto, la selección cuidadosa de la fuente del tejido es importante para el desarrollo de constructos de tejido biomimético basados en MEC para aplicaciones en medicina regenerativa.