Una membrana electrohilada biomimética apoya la diferenciación y maduración del epitelio renal a partir de células madre humanas
Autores: Mou, Xingrui; Shah, Jessica; Bhattacharya, Rohan; Kalejaiye, Titilola D.; Sun, Bowen; Hsu, Po-Chun; Musah, Samira
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una membrana electrohilada biomimética apoya la diferenciación y maduración del epitelio renal a partir de células madre humanas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Podocitos
Fibroína de seda
Células hiPS
Andamios de biomaterial
Desarrollo renal
Ingeniería de tejidos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los podocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPS) están permitiendo estudios sobre el desarrollo y enfermedades renales. Sin embargo, muchos de estos estudios se llevan a cabo en placas de cultivo de tejidos tradicionales que no reproducen con precisión las características moleculares y mecánicas necesarias para modelar funcionalidades a nivel de tejidos y órganos. Superar estas limitaciones requiere el diseño y aplicación de andamios de biomateriales ajustables. La fibroína de seda es un biomaterial atractivo debido a su biocompatibilidad y versatilidad, que incluyen su capacidad para formar hidrogeles, andamios tipo esponja y fibras y membranas electrohiladas apropiadas para la ingeniería de tejidos y aplicaciones biomédicas. En este estudio, mostramos que las células hiPS pueden diferenciarse en podocitos glomerulares renales post-mitóticos en membranas electrohiladas de fibroína de seda funcionalizadas con laminina. Los podocitos resultantes permanecen viables y expresan altos niveles de marcadores específicos de podocitos consistentes con el fenotipo celular maduro. Los podocitos resultantes se propagaron durante al menos dos semanas, lo que permite aplicaciones y análisis celulares secundarios. Este estudio demuestra por primera vez que las membranas electrohiladas de fibroína de seda pueden servir como una plataforma biocompatible de apoyo para la diferenciación y propagación de podocitos humanos. Anticipamos que los resultados de este estudio allanarán el camino para el uso de membranas electrohiladas y otros andamios biomiméticos para la ingeniería de tejidos renales, incluido el desarrollo de sistemas de co-cultivo y dispositivos microfisiológicos de órganos en chips.
Descripción
Los podocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPS) están permitiendo estudios sobre el desarrollo y enfermedades renales. Sin embargo, muchos de estos estudios se llevan a cabo en placas de cultivo de tejidos tradicionales que no reproducen con precisión las características moleculares y mecánicas necesarias para modelar funcionalidades a nivel de tejidos y órganos. Superar estas limitaciones requiere el diseño y aplicación de andamios de biomateriales ajustables. La fibroína de seda es un biomaterial atractivo debido a su biocompatibilidad y versatilidad, que incluyen su capacidad para formar hidrogeles, andamios tipo esponja y fibras y membranas electrohiladas apropiadas para la ingeniería de tejidos y aplicaciones biomédicas. En este estudio, mostramos que las células hiPS pueden diferenciarse en podocitos glomerulares renales post-mitóticos en membranas electrohiladas de fibroína de seda funcionalizadas con laminina. Los podocitos resultantes permanecen viables y expresan altos niveles de marcadores específicos de podocitos consistentes con el fenotipo celular maduro. Los podocitos resultantes se propagaron durante al menos dos semanas, lo que permite aplicaciones y análisis celulares secundarios. Este estudio demuestra por primera vez que las membranas electrohiladas de fibroína de seda pueden servir como una plataforma biocompatible de apoyo para la diferenciación y propagación de podocitos humanos. Anticipamos que los resultados de este estudio allanarán el camino para el uso de membranas electrohiladas y otros andamios biomiméticos para la ingeniería de tejidos renales, incluido el desarrollo de sistemas de co-cultivo y dispositivos microfisiológicos de órganos en chips.