Dexametasona-funcionalizadas membranas de PLLA: efectos de recubrimiento capa por capa y electrohilado en osteogénesis
Autores: Gonçalves, Flavia; Letomai, Roberta Molisani; Gomes, Marjory Muraro; Remédios Aguiar Araújo, Maria dos; Muniz, Yasmin Silva; Moreira, Maria Stella; Boaro, Leticia Cidreira
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Dexametasona-funcionalizadas membranas de PLLA: efectos de recubrimiento capa por capa y electrohilado en osteogénesis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Dexametasona
Membranas
Recubrimiento de fibras electrohiladas
Osteogénesis
Velocidad de liberación del fármaco
Osteodiferenciación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La adición de dexametasona en membranas para la regeneración ósea guiada es prometedora debido a su doble efecto: (1) acción antiinflamatoria y (2) inducción de osteogénesis en células madre del huésped. El recubrimiento de fibra electrohilada con dexametasona utilizando la técnica de capa por capa (LBL) ofrece una alternativa interesante para la liberación gradual del fármaco, con el objetivo de mejorar la actividad de osteodiferenciación. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar membranas sintéticas de poli-L-lactida (PLLA) con dexametasona incorporada en las fibras o recubierta en su superficie, y evaluar la velocidad de liberación del fármaco, así como la capacidad del material para promover la proliferación, osteoconducción y osteodiferenciación de las células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSCs). Las membranas de PLLA fueron producidas por electrohilado. La dexametasona se incorporó utilizando tres técnicas: (A) electrohilado de una co-solución de PLLA con 2,5 % de dexametasona; (B) deposición de cuatro capas en la membrana de PLLA utilizando soluciones alternas de quitosano y heparina/dexametasona; (C) deposición de 10 capas en la membrana de PLLA utilizando las mismas soluciones. La proliferación de hPDLSC se midió a través de CCK-8 a los 1, 7, 14 y 21 días. La diferenciación celular se evaluó mediante la actividad de fosfatasa alcalina (7 días) y tinción con alizarina roja (21 días) en medios clonogénicos y osteogénicos (ODM). Los datos fueron analizados utilizando pruebas de ANOVA de una o dos vías y la prueba de Tukey. Las membranas electrohiladas con dexametasona y aquellas con 4 capas mostraron una liberación inmediata del fármaco en 24 h, mientras que las de 10 capas exhibieron una liberación gradual durante 14 días. La liberación acumulativa del fármaco fue mayor para las membranas electrohiladas a los 1 y 7 días, similar a las de 10 capas a los 14 y 21 días. La membrana de 4 LBL promovió una menor proliferación de hPDLSC en comparación con las de 10 LBL y electrohiladas a los 21 días, pero mostró una mayor mineralización de la matriz extracelular en medios osteogénicos. No se observaron diferencias significativas en la expresión de fosfatasa alcalina entre los materiales. Por lo tanto, la adición de dexametasona en 10 capas, combinada con heparina, permite una liberación gradual del fármaco. Sin embargo, una menor liberación del fármaco en las primeras 24 h por las membranas de 4 LBL mejoró las propiedades de osteogénesis del material. Ninguno de los materiales mejoró la osteodiferenciación en el medio clonogénico.
Descripción
La adición de dexametasona en membranas para la regeneración ósea guiada es prometedora debido a su doble efecto: (1) acción antiinflamatoria y (2) inducción de osteogénesis en células madre del huésped. El recubrimiento de fibra electrohilada con dexametasona utilizando la técnica de capa por capa (LBL) ofrece una alternativa interesante para la liberación gradual del fármaco, con el objetivo de mejorar la actividad de osteodiferenciación. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar membranas sintéticas de poli-L-lactida (PLLA) con dexametasona incorporada en las fibras o recubierta en su superficie, y evaluar la velocidad de liberación del fármaco, así como la capacidad del material para promover la proliferación, osteoconducción y osteodiferenciación de las células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSCs). Las membranas de PLLA fueron producidas por electrohilado. La dexametasona se incorporó utilizando tres técnicas: (A) electrohilado de una co-solución de PLLA con 2,5 % de dexametasona; (B) deposición de cuatro capas en la membrana de PLLA utilizando soluciones alternas de quitosano y heparina/dexametasona; (C) deposición de 10 capas en la membrana de PLLA utilizando las mismas soluciones. La proliferación de hPDLSC se midió a través de CCK-8 a los 1, 7, 14 y 21 días. La diferenciación celular se evaluó mediante la actividad de fosfatasa alcalina (7 días) y tinción con alizarina roja (21 días) en medios clonogénicos y osteogénicos (ODM). Los datos fueron analizados utilizando pruebas de ANOVA de una o dos vías y la prueba de Tukey. Las membranas electrohiladas con dexametasona y aquellas con 4 capas mostraron una liberación inmediata del fármaco en 24 h, mientras que las de 10 capas exhibieron una liberación gradual durante 14 días. La liberación acumulativa del fármaco fue mayor para las membranas electrohiladas a los 1 y 7 días, similar a las de 10 capas a los 14 y 21 días. La membrana de 4 LBL promovió una menor proliferación de hPDLSC en comparación con las de 10 LBL y electrohiladas a los 21 días, pero mostró una mayor mineralización de la matriz extracelular en medios osteogénicos. No se observaron diferencias significativas en la expresión de fosfatasa alcalina entre los materiales. Por lo tanto, la adición de dexametasona en 10 capas, combinada con heparina, permite una liberación gradual del fármaco. Sin embargo, una menor liberación del fármaco en las primeras 24 h por las membranas de 4 LBL mejoró las propiedades de osteogénesis del material. Ninguno de los materiales mejoró la osteodiferenciación en el medio clonogénico.