Desarrollo de Neovasculatura en Andamios de Cemento de Fosfato de Calcio Vascularizados Axialmente
Autores: Ouhaddi, Yassine; Charbonnier, Baptiste; Porge, Juliette; Zhang, Yu-Ling; Garcia, Isadora; Gbureck, Uwe; Grover, Liam; Gilardino, Mirko; Harvey, Edward; Makhoul, Nicholas; Barralet, Jake
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de Neovasculatura en Andamios de Cemento de Fosfato de Calcio Vascularizados Axialmente
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Suministro vascular
Medicina regenerativa
Fosfato de calcio
Neo-angiosoma
Brotación inducida por biomaterial
Andamios de biocemento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Aumentar el suministro vascular para generar nuevos tejidos, un aspecto crucial en la medicina regenerativa, ha sido un desafío. Recientemente, nuestro grupo mostró que el fosfato de calcio puede inducir la formación de un neo-angiosoma funcional sin necesidad de anastomosis arterial microsúrgica. Esto fue una prueba de concepto preclínica para el brote luminal inducido por biomateriales de vasos de gran diámetro. En este estudio, investigamos si el brote era una respuesta general a la lesión quirúrgica o a la colocación de un constructo inorgánico alrededor del vaso. Se colocaron andamios de biocemento cilíndricos de diferentes químicas alrededor de la vena femoral. Se utilizó un agente de contraste para visualizar el crecimiento del vaso en los andamios. Las poblaciones celulares en el andamio se mapearon utilizando inmunohistoquímica. Los andamios de fosfato de calcio inducieron un volumen de vasos sanguíneos de 2.7 a 3 veces mayor que los andamios de sulfato de calcio o fosfato de magnesio. Se identificaron poblaciones de macrófagos y células musculares lisas vasculares (vSMC) que cambiaron espacial y temporalmente dentro del andamio durante la implantación. La activación del inflamasoma NLRP3 alcanzó su punto máximo en las semanas 2 y 4 y luego disminuyó; sin embargo, la expresión de IL-1beta se mantuvo a lo largo del experimento. También se detectó IL-8, un promotor de la angiogénesis, y juntos, estas respuestas sugieren un papel de la inflamación estéril. Inesperadamente, el efecto fue distinto de una respuesta a la lesión como resultado de la colocación quirúrgica y tampoco fue simplemente una reacción de cuerpo extraño como resultado de colocar un biocerámico rígido junto a una vena, ya que, aunque los materiales probados tenían microestructuras similares, solo los fosfatos de calcio inducidos provocaron una respuesta angiogénica. Este hallazgo revela entonces un camino potencial hacia una nueva estrategia para crear mejores biomateriales pro-regenerativos.
Descripción
Aumentar el suministro vascular para generar nuevos tejidos, un aspecto crucial en la medicina regenerativa, ha sido un desafío. Recientemente, nuestro grupo mostró que el fosfato de calcio puede inducir la formación de un neo-angiosoma funcional sin necesidad de anastomosis arterial microsúrgica. Esto fue una prueba de concepto preclínica para el brote luminal inducido por biomateriales de vasos de gran diámetro. En este estudio, investigamos si el brote era una respuesta general a la lesión quirúrgica o a la colocación de un constructo inorgánico alrededor del vaso. Se colocaron andamios de biocemento cilíndricos de diferentes químicas alrededor de la vena femoral. Se utilizó un agente de contraste para visualizar el crecimiento del vaso en los andamios. Las poblaciones celulares en el andamio se mapearon utilizando inmunohistoquímica. Los andamios de fosfato de calcio inducieron un volumen de vasos sanguíneos de 2.7 a 3 veces mayor que los andamios de sulfato de calcio o fosfato de magnesio. Se identificaron poblaciones de macrófagos y células musculares lisas vasculares (vSMC) que cambiaron espacial y temporalmente dentro del andamio durante la implantación. La activación del inflamasoma NLRP3 alcanzó su punto máximo en las semanas 2 y 4 y luego disminuyó; sin embargo, la expresión de IL-1beta se mantuvo a lo largo del experimento. También se detectó IL-8, un promotor de la angiogénesis, y juntos, estas respuestas sugieren un papel de la inflamación estéril. Inesperadamente, el efecto fue distinto de una respuesta a la lesión como resultado de la colocación quirúrgica y tampoco fue simplemente una reacción de cuerpo extraño como resultado de colocar un biocerámico rígido junto a una vena, ya que, aunque los materiales probados tenían microestructuras similares, solo los fosfatos de calcio inducidos provocaron una respuesta angiogénica. Este hallazgo revela entonces un camino potencial hacia una nueva estrategia para crear mejores biomateriales pro-regenerativos.