Revista de investigación y terapia con células madre

Abstracto

Efectos in vivo del vidrio bioactivo S53P4 o del fosfato tricálcico beta sobre la diferenciación osteogénica de células madre adiposas humanas después de la incubación con BMP-2

Martin Waselau, Mimmi Patrikoski, Bettina Mannerström, Mari Raki, Kim Bergström, Brigitte von Rechenberg y Susanna Miettinen

Objetivos: Se ha sugerido que las células madre adiposas humanas (hASC) son una alternativa viable para la ingeniería de tejidos óseos. Sin embargo, la respuesta tisular y el potencial osteogénico de los gránulos de BAG S53P4 o β-TCP no se han estudiado in vivo cuando se sembraron con hASC y/o se co-incubaron con BMP-2 y, por lo tanto, se evaluaron en el presente estudio.

Métodos y resultados: Se aislaron, expandieron y se sembraron ASC humanas en BAG y β-TCP in vitro y se evaluó la viabilidad celular utilizando tinción Live/Dead. En un modelo de implantación subcutánea en roedores , se investigaron la respuesta celular y el potencial osteogénico de 1) células simples, 2) sembradas con hASC, 3) co-incubadas con BMP-2 y 4) sembradas con hASC y gránulos de β-TCP co-incubados con BMP-2 utilizando tomografía computarizada y puntuaciones histológicas semicuantitativas después de 4 y 8 semanas. La tinción de células vivas/muertas confirmó una buena viabilidad celular en ambos biomateriales antes de la implantación. En general, la implantación de ambos biomateriales dio como resultado la formación de tejido de granulación bien vascularizado sin inflamación excesiva, fibrosis o reacciones adversas independientemente de la asignación del grupo y el momento evaluado, lo que sugiere seguridad para aplicaciones prospectivas. Sin embargo, nuestros resultados también indican que el β-TCP puede estimular temporalmente la formación de células gigantes de cuerpo extraño después de la suplementación con hASC, lo que sugiere una respuesta de reabsorción. Ambos biomateriales requirieron la suplementación de hASC y/o BMP-2 para inducir
la actividad osteoblástica. Sin embargo, BAG indujo calcificación exclusivamente cuando se sembró con hASC activadas con BMP-2, mientras que β-TCP requirió la siembra solo con hASC.

Conclusión: Los gránulos de BAG y β-TCP se pueden implantar de forma segura por vía subcutánea, inducen una respuesta celular diferente y requieren la suplementación con hASC y/o BMP-2 para inducir la actividad osteoblástica y la calcificación. Una combinación de β-TCP y hASC pareció ser una forma viable de mejorar la actividad osteoblástica, lo que da como resultado una osteogénesis temprana y, al mismo tiempo, minimiza las preocupaciones de seguridad y reglamentarias en la ingeniería de tejidos óseos.