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La autoorganogénesis de patrones microscópicos en 2D a árboles biliares biomiméticos en 3D

Autores: Gontran, Emilie; Loarca, Lorena; El Kassis, Cyrille; Bouzhir, Latifa; Ayollo, Dmitry; Mazari-Arrighi, Elsa; Fuchs, Alexandra; Dupuis-Williams, Pascale

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

La autoorganogénesis de patrones microscópicos en 2D a árboles biliares biomiméticos en 3D


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Enfermedades hepáticas
Trasplante de hígado
Hígado bioingenierizado
Sistema biliar
Autoorganogénesis de células epiteliales
Confinamiento geométrico impulsado por microingeniería de células

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Antecedentes y objetivos: A nivel mundial, las enfermedades hepáticas representan 2 millones de muertes al año. Para aquellos con enfermedad hepática avanzada, el único enfoque curativo es el trasplante de hígado. Sin embargo, menos del 10% de quienes lo necesitan reciben un trasplante de hígado debido a la limitada disponibilidad de órganos. Para superar este desafío, se ha puesto un gran énfasis en la generación de un hígado bioingenierizado. A pesar de su papel esencial en las funciones hepáticas, aún no se ha desarrollado un sistema biliar funcional. En este marco, la exploración de la autoorganogénesis de células epiteliales y la confinación geométrica de células impulsada por microingeniería permiten visualizar la bioingeniería de un tracto biliar intrahepático biomimético funcional. Enfoque: conductos biliares tridimensionales (3D) fueron construidos in vitro al restringir la adhesión celular a patrones bidimensionales (2D) para guiar la autoorganización celular. Formas de árbol que imitan la configuración del sistema biliar humano fueron micropatrónadas en portaobjetos de vidrio, restringiendo la unión celular a estas áreas. Se exploraron diferentes geometrías de árbol y condiciones de cultivo para estimular la autoorganogénesis de colangiocitos de rata normales (NRC) utilizados como modelo de células biliares, ya sea solos o en co-cultivo con células endoteliales umbilicales humanas (HUVECs). Resultados: La pre-siembra de los micropatrones con HUVECs promovió la luminogénesis con mayor eficiencia para producir tubos biliares ramificados funcionales. Se confirmó la formación de lúmenes, la polaridad apico-basal y la preservación del fenotipo del colangiocito. Además, las estructuras biliares intactas y funcionales fueron desprendidas de los micropatrones para su posterior manipulación. Conclusión: Este estudio presenta redes de conductos biliares 3D fisiológicamente relevantes construidas in vitro a partir de micropatrones 2D. Esto abre oportunidades para investigar la organogénesis, fisiopatología y pruebas de medicamentos de los conductos biliares.

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