Modelo Novel para la Enfermedad del Queratocono
Autores: Karamichos, Dimitrios; Zareian, Ramin; Guo, Xiaoqing; Hutcheon, Audrey E.K.; Ruberti, Jeffrey W.; Zieske, James D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2012
Acceso abierto
Artículo científico
2012
Modelo Novel para la Enfermedad del Queratocono
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Queratocono
Córnea
Fibroblastos
Matriz extracelular
Colágeno
TGF-beta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El queratocono es una enfermedad en la que la córnea se vuelve cónica debido al adelgazamiento estructural y, en última instancia, conduce a la integridad corneal comprometida y a la pérdida de visión. Actualmente, las opciones terapéuticas son lentes correctivas para las etapas tempranas y cirugía para casos avanzados sin un modelo disponible. En este estudio, utilizamos fibroblastos corneales humanos (HCF) y los comparamos con fibroblastos de queratocono humano (HKC) cultivados en un modelo tridimensional (3D), con el fin de comparar la expresión y secreción de componentes específicos de la matriz extracelular (MEC). Durante cuatro semanas, las células fueron estimuladas con un derivado estable de vitamina C (VitC) +/- TGF-beta1 o TGF-beta3 (T1 y T3, respectivamente). Después de cuatro semanas, los HKC estimulados con T1 y T3 eran significativamente más gruesos en comparación con el Control (solo VitC); sin embargo, los constructos de HCF eran significativamente más gruesos que los HKC en todas las condiciones. Ambos tipos de células secretaron grandes cantidades de colágeno tipo I y V en sus fibrillas de colágeno ensambladas y alineadas, que aumentaron en el grado de alineación tras la estimulación con T3. En contraste, solo los HKC expresaron altos niveles de marcadores de cicatrización corneal, como el colágeno tipo III, que se redujo drásticamente con T3. Los HKC expresaron actina de músculo liso alfa (SMA) en todas las condiciones, en contraste con los HCF, donde T3 minimizó la expresión de SMA. Los datos de la transformada rápida de Fourier (FFT) indicaron que los HKC estaban más alineados en comparación con los HCF, independientemente de los tratamientos; sin embargo, la MEC de los HKC mostró el menor grado de rotación. Los HKC también secretaron el colágeno tipo I más alineado bajo el tratamiento con T3, en comparación con cualquier condición y tipo celular. En general, nuestro modelo para estudios de la enfermedad de queratocono es el primer modelo de tejido ingenierizado en 3D que puede imitar la enfermedad de queratocono y puede ser un avance en los esfuerzos por comprender la progresión de esta enfermedad.
Descripción
El queratocono es una enfermedad en la que la córnea se vuelve cónica debido al adelgazamiento estructural y, en última instancia, conduce a la integridad corneal comprometida y a la pérdida de visión. Actualmente, las opciones terapéuticas son lentes correctivas para las etapas tempranas y cirugía para casos avanzados sin un modelo disponible. En este estudio, utilizamos fibroblastos corneales humanos (HCF) y los comparamos con fibroblastos de queratocono humano (HKC) cultivados en un modelo tridimensional (3D), con el fin de comparar la expresión y secreción de componentes específicos de la matriz extracelular (MEC). Durante cuatro semanas, las células fueron estimuladas con un derivado estable de vitamina C (VitC) +/- TGF-beta1 o TGF-beta3 (T1 y T3, respectivamente). Después de cuatro semanas, los HKC estimulados con T1 y T3 eran significativamente más gruesos en comparación con el Control (solo VitC); sin embargo, los constructos de HCF eran significativamente más gruesos que los HKC en todas las condiciones. Ambos tipos de células secretaron grandes cantidades de colágeno tipo I y V en sus fibrillas de colágeno ensambladas y alineadas, que aumentaron en el grado de alineación tras la estimulación con T3. En contraste, solo los HKC expresaron altos niveles de marcadores de cicatrización corneal, como el colágeno tipo III, que se redujo drásticamente con T3. Los HKC expresaron actina de músculo liso alfa (SMA) en todas las condiciones, en contraste con los HCF, donde T3 minimizó la expresión de SMA. Los datos de la transformada rápida de Fourier (FFT) indicaron que los HKC estaban más alineados en comparación con los HCF, independientemente de los tratamientos; sin embargo, la MEC de los HKC mostró el menor grado de rotación. Los HKC también secretaron el colágeno tipo I más alineado bajo el tratamiento con T3, en comparación con cualquier condición y tipo celular. En general, nuestro modelo para estudios de la enfermedad de queratocono es el primer modelo de tejido ingenierizado en 3D que puede imitar la enfermedad de queratocono y puede ser un avance en los esfuerzos por comprender la progresión de esta enfermedad.