Selección de métodos de fragmentación mecánica basados en la preparación libre de enzimas de matriz derivada de adipocitos descelularizados
Autores: Feng, Jiayi; Fu, Su; Luan, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Selección de métodos de fragmentación mecánica basados en la preparación libre de enzimas de matriz derivada de adipocitos descelularizados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Matriz derivada de adipocitos descelularizada
Ultrasonificación
Homogeneización
Método libre de enzimas
Regeneración adiposa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Antecedentes: La matriz derivada de adipocitos decelularizados (DAM) ha surgido como un biomaterial prometedor para inducir la regeneración del tejido adiposo. Se han empleado varios métodos para producir DAM, entre los cuales el método sin enzimas es una técnica de preparación relativamente reciente. El paso de fragmentación mecánica desempeña un papel crucial en determinar la eficacia de la preparación sin enzimas. Métodos: El tejido adiposo fue sometido a fragmentación a través de la aplicación de ultrasonidos, homogeneización y molienda congelada de bolas. Este estudio comparó la temperatura central de la mezcla inmediatamente después de la trituración, la cantidad de aceite obtenida después de la centrifugación y el grosor de la capa media. Se utilizó tinción de fluorescencia para comparar la actividad celular residual de la grasa fragmentada en la capa media, mientras que la microscopía electrónica se empleó para evaluar la integridad y propiedades de los adipocitos entre los tres métodos. Los productos primarios obtenidos a través de los tres métodos fueron posteriormente sometidos a procesamiento utilizando el método sin enzimas DAM. La evaluación de la desengrasación y desnuclación de DAM se realizó mediante tinción de HE, tinción de aceite rojo y determinación de residuos de ADN. Posteriormente, el DAM de ultrasonidos (U-DAM) y el DAM de homogeneización (H-DAM) se implantaron bilateralmente en la espalda de ratones inmunocomprometidos, y se realizó un análisis comparativo de sus efectos adipogénicos y angiogénicos in vivo. Resultados: La descarga de aceite después de la ultrasonificación y la homogeneización fue significativamente mayor en comparación con la observada después de la molienda congelada de bolas ( < 0.001), a pesar de que esta última mostraba la temperatura central más baja ( < 0.001). La capa media se encontró más delgada después de la ultrasonificación ( < 0.001), y la mayoría de las células restantes se observaron muertas después de la fragmentación. Excepto por el DAM obtenido a través de la molienda congelada de bolas, el DAM obtenido mediante ultrasonificación y homogeneización podría ser completamente desnuclado y desengrasado. En el experimento in vivo, los primeros adipocitos se observaron en U-DAM tan pronto como 1 semana después de la implantación, pero no en H-DAM. Después de 8 semanas, un número significativo de adipocitos se regeneraron en ambos grupos, pero el grupo U-DAM demostró una regeneración adiposa más eficiente que en H-DAM ( = 0.0057). Conclusiones: La ultrasonificación y la homogeneización son métodos efectivos de fragmentación mecánica para descomponer los adipocitos en la etapa inicial, lo que permite la producción de DAM a través de un método sin enzimas que facilita la regeneración exitosa de los tejidos adiposos in vivo. Además, el método sin enzimas, basado en el enfoque de pre-fragmentación por ultrasonificación, muestra un rendimiento superior en términos de desnuclación, desengrasado y eliminación de componentes de matriz no adipocítica, lo que resulta en la mayor eficiencia de inducción adipogénica in vivo.
Descripción
Antecedentes: La matriz derivada de adipocitos decelularizados (DAM) ha surgido como un biomaterial prometedor para inducir la regeneración del tejido adiposo. Se han empleado varios métodos para producir DAM, entre los cuales el método sin enzimas es una técnica de preparación relativamente reciente. El paso de fragmentación mecánica desempeña un papel crucial en determinar la eficacia de la preparación sin enzimas. Métodos: El tejido adiposo fue sometido a fragmentación a través de la aplicación de ultrasonidos, homogeneización y molienda congelada de bolas. Este estudio comparó la temperatura central de la mezcla inmediatamente después de la trituración, la cantidad de aceite obtenida después de la centrifugación y el grosor de la capa media. Se utilizó tinción de fluorescencia para comparar la actividad celular residual de la grasa fragmentada en la capa media, mientras que la microscopía electrónica se empleó para evaluar la integridad y propiedades de los adipocitos entre los tres métodos. Los productos primarios obtenidos a través de los tres métodos fueron posteriormente sometidos a procesamiento utilizando el método sin enzimas DAM. La evaluación de la desengrasación y desnuclación de DAM se realizó mediante tinción de HE, tinción de aceite rojo y determinación de residuos de ADN. Posteriormente, el DAM de ultrasonidos (U-DAM) y el DAM de homogeneización (H-DAM) se implantaron bilateralmente en la espalda de ratones inmunocomprometidos, y se realizó un análisis comparativo de sus efectos adipogénicos y angiogénicos in vivo. Resultados: La descarga de aceite después de la ultrasonificación y la homogeneización fue significativamente mayor en comparación con la observada después de la molienda congelada de bolas ( < 0.001), a pesar de que esta última mostraba la temperatura central más baja ( < 0.001). La capa media se encontró más delgada después de la ultrasonificación ( < 0.001), y la mayoría de las células restantes se observaron muertas después de la fragmentación. Excepto por el DAM obtenido a través de la molienda congelada de bolas, el DAM obtenido mediante ultrasonificación y homogeneización podría ser completamente desnuclado y desengrasado. En el experimento in vivo, los primeros adipocitos se observaron en U-DAM tan pronto como 1 semana después de la implantación, pero no en H-DAM. Después de 8 semanas, un número significativo de adipocitos se regeneraron en ambos grupos, pero el grupo U-DAM demostró una regeneración adiposa más eficiente que en H-DAM ( = 0.0057). Conclusiones: La ultrasonificación y la homogeneización son métodos efectivos de fragmentación mecánica para descomponer los adipocitos en la etapa inicial, lo que permite la producción de DAM a través de un método sin enzimas que facilita la regeneración exitosa de los tejidos adiposos in vivo. Además, el método sin enzimas, basado en el enfoque de pre-fragmentación por ultrasonificación, muestra un rendimiento superior en términos de desnuclación, desengrasado y eliminación de componentes de matriz no adipocítica, lo que resulta en la mayor eficiencia de inducción adipogénica in vivo.