Efecto de la liberación controlada de moléculas cargadas sobre la diferenciación de células madre mesenquimales humanas (hMSCs) a osteoblastos

Abstract

La creciente incidencia de trastornos y enfermedades óseas causadas por el envejecimiento progresivo y el aumento de la esperanza de vida constituyen un problema importante para las sociedades modernas, lo que genera la necesidad de desarrollar estrategias para la regeneración y síntesis de tejido óseo artificial. En particular, los materiales conductores inteligentes para la administración de fármacos se han convertido en una estrategia importante para la medicina regenerativa para promover la liberación controlada de agentes bioactivos osteogénicos. En este trabajo, el agente de diferenciación de osteoblastos, dexametasona 21-fosfato (Dex), se incorporó durante la polimerización de un material conductor en un electrodo de oro, y posteriormente se indujo su liberación controlada durante estimulación eléctrica de bajo voltaje. La cantidad de fármaco liberado se determinó mediante voltamperometría cíclica y espectrometría de masas de alta resolución. Nuestro sistema conductor de liberación controlada Dex se aplicó durante el cultivo de células madre mesenquimales humanas (hMSC) para inducir su diferenciación a osteoblastos. La actividad enzimática de ALPL, el análisis de inmunofluorescencia y qPCR se utilizaron para analizar los principales marcadores de osteoblastos expresados durante la diferenciación celular, lo que demuestró que la liberación controlada de Dex desde la película conductora indujo la osteogénesis de las hMSC. Además, se preparó un material poroso a base de polisacáridos y se utilizó también para la inmovilización y posterior liberación del Dex desencadenada principalmente por difusión. El sistema poroso también se utilizó durante el cultivo de hMSC demostrando tener efecto durante la diferenciación de osteoblastos. Los resultados obtenidos son de gran valor para el desarrollo de diversas estrategias y sistemas de implantes en la reparación del tejido óseo y la medicina regenerativa