La superficie de titanio recubierta con nanohidroxiapatita aumenta la señalización distinta de las células endoteliales vasculares en respuesta a una alta concentración de glucosa
Autores: Gomes, Anderson M.; da Silva, Danielle F.; Bezerra, Fábio J.; Zambuzzi, Willian F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La superficie de titanio recubierta con nanohidroxiapatita aumenta la señalización distinta de las células endoteliales vasculares en respuesta a una alta concentración de glucosa
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Implantes dentales
Oseointegración
Superficies de titanio recubiertas de nanohidroxiapatita
Osteogénesis
Angiogénesis
Células endoteliales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El éxito de los implantes dentales depende de la osteointegración, que puede verse comprometida por procesos biológicos adversos bien conocidos, como la infección y la diabetes. Anteriormente, se ha demostrado que las superficies de titanio recubiertas con nanohidroxiapatita (nHA_DAE) contienen propiedades que promueven la osteogénesis al mejorar la diferenciación de los osteoblastos. Además, se hipotetizó que podrían impulsar la angiogénesis en microambientes de alta glucosa, imitando la diabetes mellitus (DM). Por otro lado, la hipótesis nula se confirmaría si no se observa ningún efecto en las células endoteliales (CEs). Materiales y métodos: Los discos de titanio que presentaban las superficies diferenciales fueron incubados previamente en un medio de cultivo celular libre de FBS durante hasta 24 h, que luego se suplementó con 30.5 mM de glucosa para exponer las células endoteliales de vena umbilical humana (HUVECs, CEs) durante 72 h. Luego se cosecharon y la muestra se procesó para proporcionar actividad molecular de genes específicos relacionados con la supervivencia y actividad de las CEs mediante qPCR, y el medio condicionado por las CEs se utilizó para evaluar la actividad de las metaloproteinasas de matriz (MMPs). Resultados: Nuestros datos garantizan un mejor rendimiento de esta superficie de titanio involucrada en nanotecnia para este fin, una vez que las características de adhesión y supervivencia se mejoraron al promover una mayor participación de los genes beta1-Integrina (~1.5 veces), Quinasas de Adhesión Focal (FAK; ~1.5 veces) y SRC (~2 veces). Esta vía de señalización culminó con la participación de cofilina (~1.5 veces), que garantizó la reorganización del citoesqueleto. Además, nHA_DAE desencadenó una señalización que fue capaz de impulsar la proliferación de células endoteliales una vez que el gen de quinasas dependientes de ciclinas fue mayor en respuesta a ello, mientras que el gen P15 se reguló significativamente a la baja con un impacto en la declaración de angiogénesis. Conclusiones: En conjunto, nuestros datos muestran que una superficie de titanio recubierta con nanohidroxiapatita mejora el rendimiento de las CEs en un modelo in vitro de alta glucosa, sugiriendo su potencial aplicación en pacientes con DM.
Descripción
El éxito de los implantes dentales depende de la osteointegración, que puede verse comprometida por procesos biológicos adversos bien conocidos, como la infección y la diabetes. Anteriormente, se ha demostrado que las superficies de titanio recubiertas con nanohidroxiapatita (nHA_DAE) contienen propiedades que promueven la osteogénesis al mejorar la diferenciación de los osteoblastos. Además, se hipotetizó que podrían impulsar la angiogénesis en microambientes de alta glucosa, imitando la diabetes mellitus (DM). Por otro lado, la hipótesis nula se confirmaría si no se observa ningún efecto en las células endoteliales (CEs). Materiales y métodos: Los discos de titanio que presentaban las superficies diferenciales fueron incubados previamente en un medio de cultivo celular libre de FBS durante hasta 24 h, que luego se suplementó con 30.5 mM de glucosa para exponer las células endoteliales de vena umbilical humana (HUVECs, CEs) durante 72 h. Luego se cosecharon y la muestra se procesó para proporcionar actividad molecular de genes específicos relacionados con la supervivencia y actividad de las CEs mediante qPCR, y el medio condicionado por las CEs se utilizó para evaluar la actividad de las metaloproteinasas de matriz (MMPs). Resultados: Nuestros datos garantizan un mejor rendimiento de esta superficie de titanio involucrada en nanotecnia para este fin, una vez que las características de adhesión y supervivencia se mejoraron al promover una mayor participación de los genes beta1-Integrina (~1.5 veces), Quinasas de Adhesión Focal (FAK; ~1.5 veces) y SRC (~2 veces). Esta vía de señalización culminó con la participación de cofilina (~1.5 veces), que garantizó la reorganización del citoesqueleto. Además, nHA_DAE desencadenó una señalización que fue capaz de impulsar la proliferación de células endoteliales una vez que el gen de quinasas dependientes de ciclinas fue mayor en respuesta a ello, mientras que el gen P15 se reguló significativamente a la baja con un impacto en la declaración de angiogénesis. Conclusiones: En conjunto, nuestros datos muestran que una superficie de titanio recubierta con nanohidroxiapatita mejora el rendimiento de las CEs en un modelo in vitro de alta glucosa, sugiriendo su potencial aplicación en pacientes con DM.