Nanotechnology Now – Comunicado de prensa: matriz de células madre inyectables para la regeneración del cartílago

Nanotechnology Now – Comunicado de prensa: matriz de células madre inyectables para la regeneración del cartílago


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a) Representación esquemática del nanoframework 3D TGFβ-BMSC-IHI.  b) La representación esquemática de los MnO2-NT recubiertos con gelatina y cargados con TGF-β3.  c) La imagen FESEM mostró que la mayoría de las BMSC forman contactos con otras células y las estructuras similares a fibrillas 1D, que eran similares a las estructuras de los tejidos naturales.  d) Finalmente, la regeneración del cartílago podría lograrse mediante la remodelación del microambiente oxidativo, mejorando la viabilidad celular y la condrogénesis de las células trasplantadas.  CRÉDITO © Science China Press
a) Representación esquemática del nanoframework 3D TGFβ-BMSC-IHI. b) La representación esquemática de los MnO2-NT recubiertos con gelatina y cargados con TGF-β3. c) La imagen FESEM mostró que la mayoría de las BMSC forman contactos con otras células y las estructuras similares a fibrillas 1D, que eran similares a las estructuras de los tejidos naturales. d) Finalmente, la regeneración del cartílago podría lograrse mediante la remodelación del microambiente oxidativo, mejorando la viabilidad celular y la condrogénesis de las células trasplantadas. CRÉDITO © Science China Press

Resumen:
Este estudio fue dirigido por el Prof. Qiuyu Zhang (Universidad Politécnica del Noroeste), el Prof. Ki-Bum Lee (Universidad de Rutgers) y el Prof. Liang Kong (Escuela de Estomatología, La Cuarta Universidad Médica Militar). Establecieron un conjunto de células madre de plantilla de nanoandamio híbrido inorgánico inyectable (IHI) y lo aplicaron a la regeneración de defectos de cartílago de tamaño crítico.

Matriz de células madre inyectables para la regeneración del cartílago

Pekín, China | Publicado el 15/04/2022

Las lesiones del cartílago a menudo son devastadoras y la mayoría de ellas no son curables debido a la capacidad regenerativa intrínsecamente baja del tejido del cartílago. El auge de los sistemas de cultivo de células madre en 3D ha dado lugar a avances en la biología del desarrollo, el modelado de enfermedades y la medicina regenerativa. Por ejemplo, después de un trasplante exitoso, las células madre podrían primero secretar factores tróficos para reducir la inflamación en los sitios de lesión del cartílago y luego diferenciarse en células de cartílago (p. ej., condrocitos) para la reparación funcional. Sin embargo, quedan obstáculos críticos por superar antes de que se pueda realizar el potencial terapéutico de las terapias con células madre. El control limitado sobre la diferenciación condrogénica de las células madre in vivo a menudo ha llevado a resultados regenerativos deteriorados. Además, debido a la prevalencia del estrés oxidativo y la inflamación en el microambiente de los sitios de lesión, las células madre a menudo sufren apoptosis posterior a la inyección.

Para abordar estos desafíos, demostraron el desarrollo de un sistema de ensamblaje de células madre basado en nanoandamios 3D IHI para el cultivo e implantación avanzados de células madre en 3D. El nanoandamio 3D IHI ensambla rápidamente células madre en construcciones de tejido inyectable a través de interacciones célula-célula y célula-matriz 3D adaptadas, proporciona proteínas condrogénicas profundas y homogéneas en los sistemas de cultivo 3D ensamblados e induce de forma controlada la condrogénesis a través de efectos nanotopográficos. Después de la implantación in vivo en un modelo de lesión de cartílago de conejo, el nanoandamio 3D IHI modula eficazmente el microentorno dinámico después de la lesión de cartílago al integrar las señales regenerativas anteriores y, al mismo tiempo, eliminar especies reactivas de oxígeno utilizando una composición a base de dióxido de manganeso. De esta forma, se logra una reparación acelerada de los defectos del cartílago con una rápida reconstrucción tisular y una recuperación funcional tanto a corto como a largo plazo. Dada la excelente versatilidad y el resultado terapéutico de la regeneración del cartílago basada en nanoandamios 3D IHI, podría ofrecer medios prometedores para avanzar en una variedad de aplicaciones de ingeniería de tejidos. Los primeros autores son el Dr. Shenqiang Wang, Dr. Letao Yang y el Prof. Bolei Cai.

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Ciencia Prensa China

Oficina: 86-10-64015905
contacto experto

Profesor Qiuyu Zhang
Departamento de Química e Ingeniería Química, Universidad Politécnica del Noroeste

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