Transdiferenciación de fibroblastos humanos en células musculares esqueléticas: optimización y ensamblaje en constructos de tejido ingenierizados a través de ligandos biológicos
Autores: Abdel-Raouf, Khaled M. A.; Rezgui, Rachid; Stefanini, Cesare; Teo, Jeremy C. M.; Christoforou, Nicolas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Transdiferenciación de fibroblastos humanos en células musculares esqueléticas: optimización y ensamblaje en constructos de tejido ingenierizados a través de ligandos biológicos
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Modelos de músculo esquelético
Transdiferenciación
Fibroblastos humanos
Miotubos
Ligandos biológicos
Miogénesis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo de modelos de músculo esquelético robustos ha sido un desafío debido a la recapturación parcial de la fisiología y arquitectura humanas. Modelos de músculo esquelético 3D confiables e innovadores recientemente descritos ofrecen una alternativa que captura de manera más precisa el entorno in vivo, pero requieren una fuente celular abundante. La reprogramación directa o la transdiferenciación se han considerado como una alternativa. Informes recientes han proporcionado evidencia de mejoras significativas en la eficiencia de la derivación de miotubos esqueléticos humanos a partir de fibroblastos humanos. En este trabajo, nuestro objetivo fue mejorar el proceso de transdiferenciación de fibroblastos humanos (tHFs), además de la diferenciación de mioblastos esqueléticos murinos (C2C12) y la diferenciación de mioblastos esqueléticos humanos primarios (HSkM). Las células en diferenciación o transdiferenciación fueron expuestas a ligandos biológicos individuales o combinaciones de ellos, incluyendo Follistatina, GDF8, FGF2, GDF11, GDF15, hGH, TMSB4X, BMP4, BMP7, IL6 y TNF-alfa. Estos fueron seleccionados por sus roles críticos en la miogénesis y regeneración. C2C12 y tHFs mostraron déficits significativos de diferenciación cuando se expusieron a FGF2, BMP4, BMP7 y TNF-alfa, mientras que la proliferación se vio significativamente aumentada por FGF2. Al exponer a combinaciones de ligandos, observamos un déficit de diferenciación consistente cuando se incluyó TNF-alfa. Finalmente, nuestra técnica de reprogramación directa permitió el ensamblaje de tHFs alargados, estriados y alineados dentro de construcciones de músculo esquelético 3D ingenierizadas. En conclusión, describimos un sistema eficiente para transdiferenciar fibroblastos humanos en células miogénicas y una plataforma para la generación de construcciones ingenierizadas de tejidos. Las direcciones futuras implicarán la evaluación de las características funcionales de estos tejidos ingenierizados.
Descripción
El desarrollo de modelos de músculo esquelético robustos ha sido un desafío debido a la recapturación parcial de la fisiología y arquitectura humanas. Modelos de músculo esquelético 3D confiables e innovadores recientemente descritos ofrecen una alternativa que captura de manera más precisa el entorno in vivo, pero requieren una fuente celular abundante. La reprogramación directa o la transdiferenciación se han considerado como una alternativa. Informes recientes han proporcionado evidencia de mejoras significativas en la eficiencia de la derivación de miotubos esqueléticos humanos a partir de fibroblastos humanos. En este trabajo, nuestro objetivo fue mejorar el proceso de transdiferenciación de fibroblastos humanos (tHFs), además de la diferenciación de mioblastos esqueléticos murinos (C2C12) y la diferenciación de mioblastos esqueléticos humanos primarios (HSkM). Las células en diferenciación o transdiferenciación fueron expuestas a ligandos biológicos individuales o combinaciones de ellos, incluyendo Follistatina, GDF8, FGF2, GDF11, GDF15, hGH, TMSB4X, BMP4, BMP7, IL6 y TNF-alfa. Estos fueron seleccionados por sus roles críticos en la miogénesis y regeneración. C2C12 y tHFs mostraron déficits significativos de diferenciación cuando se expusieron a FGF2, BMP4, BMP7 y TNF-alfa, mientras que la proliferación se vio significativamente aumentada por FGF2. Al exponer a combinaciones de ligandos, observamos un déficit de diferenciación consistente cuando se incluyó TNF-alfa. Finalmente, nuestra técnica de reprogramación directa permitió el ensamblaje de tHFs alargados, estriados y alineados dentro de construcciones de músculo esquelético 3D ingenierizadas. En conclusión, describimos un sistema eficiente para transdiferenciar fibroblastos humanos en células miogénicas y una plataforma para la generación de construcciones ingenierizadas de tejidos. Las direcciones futuras implicarán la evaluación de las características funcionales de estos tejidos ingenierizados.