Evaluación In Vitro de la Influencia de la Mecánica del Sustrato en la Transplantación de Condrocitos Humanos Asistida por Matriz
Autores: Yang, Yueh-Hsun Kevin; Ogando, Courtney R.; Barabino, Gilda A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Evaluación In Vitro de la Influencia de la Mecánica del Sustrato en la Transplantación de Condrocitos Humanos Asistida por Matriz
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Trasplante de condrocitos asistido por matriz
Mecánica de sustratos
Hidrogeles de agarosa
Resistencia de integración
Matriz extracelular
Módulo de Young
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La trasplantación de condrocitos asistida por matriz (MACT) es de gran interés para el tratamiento de pacientes con lesiones en el cartílago. Sin embargo, los roles de las propiedades de la matriz en la modulación de la integración del tejido cartilaginoso durante la recuperación de la MACT no se han comprendido completamente. El objetivo de este estudio fue descubrir los efectos de la mecánica del sustrato en la integración de hidrogeles cargados de condrocitos implantados con tejidos cartilaginosos nativos. Con este fin, se prepararon hidrogeles de agarosa con módulos de Young que varían de 0.49 kPa (0.5%) a 23.08 kPa (10%) e se incorporaron en un modelo de explante de cartílago humano in vitro. Los compuestos de hidrogel-cartílago se cultivaron durante hasta 12 semanas y se cosecharon para su evaluación mediante microscopía electrónica de barrido, histología y una prueba de empuje. Nuestros resultados demostraron que la fuerza de integración en la interfaz hidrogel-cartílago en los grupos de 1.0% (0.93 kPa) y 2.5% (3.30 kPa) de agarosa aumentó significativamente con el tiempo, mientras que los hidrogeles con mayor rigidez (>8.78 kPa) llevaron a una mala integración con el cartílago articular. Se observó un brote extenso de matriz extracelular en las regiones interfaciales solo en los grupos de 0.5% a 2.5% de agarosa. En conjunto, nuestros hallazgos sugieren que, si bien el desarrollo de neocartílago y su integración con el cartílago nativo son modulados por la elasticidad del sustrato, se identifica un módulo de Young óptimo (3.30 kPa) poseído por los hidrogeles de agarosa, de modo que se logra una calidad superior de integración del tejido sin comprometer las propiedades del tejido de los constructos implantados.
Descripción
La trasplantación de condrocitos asistida por matriz (MACT) es de gran interés para el tratamiento de pacientes con lesiones en el cartílago. Sin embargo, los roles de las propiedades de la matriz en la modulación de la integración del tejido cartilaginoso durante la recuperación de la MACT no se han comprendido completamente. El objetivo de este estudio fue descubrir los efectos de la mecánica del sustrato en la integración de hidrogeles cargados de condrocitos implantados con tejidos cartilaginosos nativos. Con este fin, se prepararon hidrogeles de agarosa con módulos de Young que varían de 0.49 kPa (0.5%) a 23.08 kPa (10%) e se incorporaron en un modelo de explante de cartílago humano in vitro. Los compuestos de hidrogel-cartílago se cultivaron durante hasta 12 semanas y se cosecharon para su evaluación mediante microscopía electrónica de barrido, histología y una prueba de empuje. Nuestros resultados demostraron que la fuerza de integración en la interfaz hidrogel-cartílago en los grupos de 1.0% (0.93 kPa) y 2.5% (3.30 kPa) de agarosa aumentó significativamente con el tiempo, mientras que los hidrogeles con mayor rigidez (>8.78 kPa) llevaron a una mala integración con el cartílago articular. Se observó un brote extenso de matriz extracelular en las regiones interfaciales solo en los grupos de 0.5% a 2.5% de agarosa. En conjunto, nuestros hallazgos sugieren que, si bien el desarrollo de neocartílago y su integración con el cartílago nativo son modulados por la elasticidad del sustrato, se identifica un módulo de Young óptimo (3.30 kPa) poseído por los hidrogeles de agarosa, de modo que se logra una calidad superior de integración del tejido sin comprometer las propiedades del tejido de los constructos implantados.