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Conformaciones de fibronectina después de la electrodeposición en sustratos de acero inoxidable 316L mejoraron la adhesión de osteoblastos en las primeras etapas, pero afectaron su comportamiento

Autores: Alfonsi, Séverine; Karunathasan, Pithursan; Mamodaly-Samdjee, Ayann; Balathandayutham, Keerthana; Lefevre, Sarah; Miranda, Anamar; Gallet, Olivier; Seyer, Damien; Hindié, Mathilde

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Conformaciones de fibronectina después de la electrodeposición en sustratos de acero inoxidable 316L mejoraron la adhesión de osteoblastos en las primeras etapas, pero afectaron su comportamiento


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales para aplicaciones biomédicas

Palabras clave

Prótesis ortopédicas metálicas
Recubrimiento biofuncional
Electrodeposición
Fibronectina
Preosteoblastos
Adhesión celular

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La implantación de prótesis ortopédicas metálicas es cada vez más común debido a una población envejecida y a los accidentes. Existe una necesidad social real de implementar nuevos implantes metálicos que combinen durabilidad, buenas propiedades mecánicas, excelente biocompatibilidad, así como costos asequibles. Dado que la funcionalización de sustratos de acero inoxidable 316L de bajo costo a través de la electrodeposición sucesiva de una película de polipirrol (PPy) y un depósito de fosfato de calcio dopado con silicio fue realizada previamente por nuestros laboratorios, también hemos desarrollado un recubrimiento bio-funcional mediante la electrodeposición u oxidación de un recubrimiento de fibronectina (Fn). La Fn es una glicoproteína de la matriz extracelular involucrada en la adhesión y diferenciación celular. Se estudiaron primero los impactos de la electrodeposición o la oxidación en la estructura y funcionalidad de la Fn. Así, la electrodeposición es la técnica que permite la mayor deposición de fibronectina, en comparación con la adsorción o la oxidación. Además, la electrodeposición parece modificar fuertemente la conformación de la Fn mediante la formación de fibras largas entrelazadas, lo que resulta en cambios en la accesibilidad de las sondas moleculares probadas (anticuerpos dirigidos contra la molécula completa de Fn y el dominio de unión celular de Fn). Luego, se validaron los efectos de la Fn electrodepositada o de la Fn oxidada mediante el comportamiento resultante de los pre-osteoblastos. La electrodeposición redujo la capacidad de los pre-osteoblastos para remodelar el recubrimiento de Fn en los soportes debido a una modificación parcial de la conformación de la Fn, lo que redujo la accesibilidad al dominio de unión celular. La Fn electrodepositada también disminuyó la secreción y agrupamiento de integrina alfa5 a lo largo de la membrana plasmática. Sin embargo, el extremo N-terminal de la Fn no fue modificado por la electrodeposición, como se demostró por la adhesión después de 3 horas de cultivo en un dominio específico localizado en esta región. Además, el número de pre-osteoblastos se mantiene estable después de 3 horas de cultivo en depósitos de Fn adsorbida, oxidada o electrodepositada. En contraste, la actividad mitocondrial y la proliferación celular fueron significativamente mayores en la Fn adsorbida en comparación con la Fn electrodepositada después de 48 horas de cultivo. Por lo tanto, la Fn electrodepositada parece ser más favorable para el comportamiento en las primeras etapas de los pre-osteoblastos que durante un cultivo más prolongado de 24 y 48 horas. La electrodeposición de proteínas de matriz podría mejorarse para mantener su bioactividad y desarrollar esta prometedora y rápida técnica para bio-funcionalizar implantes metálicos.

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