ABSTRACT
Resumen Durante las últimas décadas, la submucosa del intestino delgado (SID), una matriz extracelular descelularizada (MEC) de origen natural, ha atraído atención en la reparación de tejidos porque puede proporcionar abundantes factores bioactivos y un microambiente biomimético de tres dimensiones para inducir las funciones celulares deseadas. En este artículo se revisan las últimas investigaciones sobre SID, que se centran en los siguientes aspectos: superioridad principal como una notable bioactividad, baja inmunogenicidad, reabsorbibilidad y capacidad de recelularización. Se reporta como la adhesión, proliferación, migración y diferenciación de las células se ve influenciada cuando son depositadas sobre este soporte, debido a sus características. Se presenta el gran potencial de este biomaterial para resolver los problemas de cuello de botella que se encuentran en la reparación de varios tejidos, convirtiéndola en un excelente biomaterial para uso en medicina regenerativa basada en ingeniería de tejidos. Palabras clave: Reparación de tejidos, matriz extracelular, Biomateriales, Ingeniería de tejidos, Propiedades fisicoquímicas.
Over the past decades, the small intestine submucosa (SID), a naturally occurring decellularized extracellular matrix (ECM), has attracted attention in tissue repair because it can provide abundant bioactive factors and a three-dimensional biomimetic microenvironment to induce the functions desired cell phones. This article reviews the latest research on SID, which focuses on the following aspects: main superiority as remarkable bioactivity, low immunogenicity, resorbability and recellularization capacity. It is reported how the adhesion, proliferation, migration and differentiation of cells is influenced when they are deposited on this support, due to its characteristics. The great potential of this biomaterial is presented to solve the bottleneck problems found in the repair of various tissues, making it an excellent biomaterial for use in regenerative medicine based on tissue engineering.
Subject(s)
Humans , Transit-Oriented DevelopmentABSTRACT
RESUMEN La fibroína de seda es una proteína que ha demostrado ser un biomaterial con gran potencial en medicina regenerativa, por sus características de biocompatibilidad y su amplia posibilidad de modificación estructural permite ser usada como andamio favoreciendo procesos de crecimiento, diferenciación celular y la regeneración del tejido afectado. En este estudio se utilizaron capullos de gusano de seda Bombyx mori L., para la fabricación de películas de fibroína, los capullos fueron desgomados utilizando Na2CO3 0,02M, la fibroína obtenida se disolvió con LiBr 9,3M, el cual fue eliminado mediante diálisis y finalmente la solución de fibroína fue concentrada mediante contradiálisis. La fibroína fue servida en cajas de poliestireno, secadas a 90°C/24 horas y esterilizadas con etanol al 70%. Células madre mesenquimales fueron sembradas sobre estas películas de fibroína e inducidas a diferenciación utilizando un medio condrogénico especifico. La diferenciación fue evaluada por triplicado a los 14 y 21 días mediante extracción de ARN total, síntesis de ADN copia y amplificación por PCR de un grupo de genes específicos de cartílago empleando cebadores específicos. Se fabricaron películas de fibroína estables y resistentes que permitieron el crecimiento y la multiplicación celular, así como la diferenciación condrogénica evidenciada por la expresión de genes condrogenicos, no se afectó la viabilidad ni el recuento celular, las células interactuaron con el andamio evidenciado por el área de tapizado formado sobre la superficie de la película de fibroína. Finalmente se concluye que la fibroína de seda es un biomaterial que puede servir de andamio potencial para la regeneración de lesiones articulares.
ABSTRACT Silk fibroin is a protein that has been shown to be a biomaterial with great potential in regenerative medicine, due to its biocompatibility characteristics and its wide possibility of structural modification can be used as scaffold, favoring growth processes, cell differentiation and the regeneration of affected tissue. Bombix mori L. silkworm cocoons were used to make fibroin films, the silk fibroin were degummed using 0.02M Na2CO3, the obtained fibroin was dissolved with 9.3M LiBr, which was eliminated by dialysis and finally the fibroin solution was concentrated to 17% by counterdialysis. The fibroin was served in polystyrene boxes, dried at 90°C/24 hours and sterilized with 70% ethanol. The mesenchymal stem cells were seeded on fibroin films and induced differentiation using a specific chondrogenic medium. Differentiation was assessed in triplicate at 14 and 21 days by total RNA extraction, DNA synthesis copy and PCR amplification of a group of cartilage-specific genes using specific primers. Stable and resistant fibroin films that allowed cell growth and multiplication were fabricated, as well as the chondrogenic differentiation evidenced by the expression of chondrogenic genes, the viability and the cell count were not affected, the cells interacted with the scaffolding evidenced by the area of upholstery formed on the surface of the fibroin film. Finally, it is concluded that silk fibroin is a biomaterial that can serve as a potential scaffold for the regeneration of joint injuries.
ABSTRACT
La regeneración de tejidos usando células, factores de crecimiento y soportes constituyen una alternativa en la Medicina Regenerativa. La fibroína de seda es un excelente biosoporte, sus propiedades mecánicas únicas le permiten soportar procesos de adhesión y crecimiento celular. Objetivo. Evaluar la fibroína de la seda obtenida del gusano de seda Bombyx mori L como material de soporte para el crecimiento de células mesenquimales estromales de pulpa dental (CMPD). Métodos. La fibroína obtenida a partir de capullos de gusanos de seda Bombyx mori L criados en la Granja El Pílamo, propiedad de la Universidad Tecnológica de Pereira, se empleó para la fabricación de películas de fibroína íntegras y resistentes a condiciones de cultivo. Las CMPD fueron obtenidas a partir de un donante de diente premolar, la pieza dental se cortó con disco de diamante para la obtención de la pulpa que fue sometida a disgregación enzimática. Las células obtenidas se subcultivaron hasta el segundo pase, para posteriormente transferirse a cajas de cultivo que contenían películas de fibroína, se sometieron a condiciones inherentes al proceso de incubación siguiendo su crecimiento y viabilidad celular durante 27 días. Resultados. Al final del periodo de incubación, se observaron películas integras, estables y resistentes que permitieron el crecimiento celular. Conclusión. Se plantea el uso de fibroína como un biopolímero natural que brinda un soporte mecánico, un microambiente óptimo y un mimetismo de la estructura organizacional de los tejidos, postulándose como un potencial biomaterial para procesos de crecimiento celular en Medicina Regenerativa e Ingeniería de Tejidos.(AU)
Tissue regeneration using cells, growth factors and supports are an alternative in Regenerative Medicine. Silk fibroin is an excellent biosupport, its unique mechanical properties allow it to support processes of cell adhesion and growth. Objective: Evaluating the obtained silk´s fibroin from silkworm (Bombyx mori L) as a scaffold material for growth of dental pulp mesenchymal stromal cells (CMPD). Methods: The fibroin was obtained from silkworm (Bombyx mori L) cocoons reared at "The Pilamo" Farm, owned by the Universidad Tecnológica de Pereira. Procedures for obtaining full and resistant fibroin films to culture conditions were performed. The CMPD were obtained from a premolar tooth, the tooth was cut with a diamond blade to obtain the pulp which was subjected to enzymatic digestion. The cells obtained were subcultured until the second pass, and then, transferred to culture dishes containing fibroin films. This cells were cultured in standard conditions and tracking incubation with cell viability and growth for 27 days. Results: At the end of the incubation period, we realize that the fibroin films were intact and also this fibroin films allows cell growth.Conclusion: The use of fibroin as a natural biopolymer provides mechanical support, also an optimal microenvironment and mimic the organizational structure of tissues, so we postulated fibroin as a potential biomaterial for cell growth to be used in regenerative medicine and tissue engineering.(AU)
Subject(s)
Humans , Male , Female , Biocompatible Materials , Fibroins , Stromal Cells , Tissue Engineering , Dental Pulp , Regenerative MedicineABSTRACT
La regeneración de tejidos usando células, andamios y factores de crecimiento apropiados es un enfoque clave en las terapias de regeneración de tejido o de órganos. La fibroína de la seda, ha demostrado que puede ser utilizada eficazmente como un material de andamiaje en estos tratamientos. Las fibras de seda se obtienen de diversas fuentes animales, tales como arañas, gusanos de seda, escorpiones, ácaros y las moscas. La seda extraída a partir de capullos del gusano de seda (Bombyx mori L), se caracteriza por sus excelentes propiedades mecánicas, biocompatibilidad y biodegradabilidad que le permiten ser una fuente adecuada para el desarrollo de dispositivos biomédicos. La combinación única de elasticidad, resistencia y compatibilidad con células de mamíferos hace de la fibroína de la seda un material atractivo para la ingeniería de tejidos. Esta revisión aborda el procesamiento de fibroína de la seda en diferentes formas de biomateriales, sus aplicaciones, ventajas y limitaciones como biomaterial de andamiaje en la ingeniería ósea, vascular, de piel, cartílagos, ligamentos, tendones y de tejidos cardíaco, nervioso, ocular y vesical.
Tissue regeneration using cells, scaffolds and appropriate growth factors is a key approach in therapy for tissue or organs regeneration. The fibroin from silk has been shown to be effectively used as a scaffold material in these treatments. Silk fibers are obtained from various animal sources, such as spiders, silkworms, scorpions, mites and flies. The silk extracted from silkworm's (Bombyx mori L.) cocoons, is characterized by its excellent mechanical properties, biocompatibility and biodegradability this characteristics makes silk be a suitable source for the development of biomedical devices. The unique combination of elasticity, strength and compatibility with mammalian cells made of silk fibroin attractive for tissue engineering material. This review addresses the processing of silk fibroin in different forms of biomaterials, applications, advantages and limitations as a biomaterial scaffold in tissue engineering for bone, vascular tissues, skin, cartilage, ligaments, tendons, heart tissue, nervous , eye and bladder.
Subject(s)
Humans , Fibroins , Tissue Engineering , Biocompatible Materials , Regenerative MedicineABSTRACT
La células de nuestro cuerpo son fuente de especies reactivas, las cuales, ayudado por una disfunción de las defensas antioxidantes, pueden atacar moléculas fundamentales, desencadenando desordenes graves como la neurodegeneración. En esta revisión se describen las especies reactivas como el anión radical superóxido, el anión hidroxilo, el peróxido de hidrógeno, el ácido hipocloroso, el óxido nítrico y el peroxinitrito, con fuentes como, la cadena de transporte de electrones y las enzimas monoamino oxidasa y NADPH oxidasa. También se detallan los mecanismos de defensa antioxidante endógenos y como una falla de los mismos origina agregación de proteínas, oxidación de bases nitrogenadas en la molécula de ácido desoxirribonucleico (ADN) y peroxidación lipídica.
The cells of our body are a source of reactive species, which, aided by a dysfunction of antioxidant defenses can attack key molecules, triggering serious disorders such as neurodegeneration. This review describes the reactive species such as superoxide anion radical, hydroxyl anion, hydrogen peroxide, hypochlorous acid, nitric oxide and peroxynitrite also from sources such as the electron transport chain, the monoamine oxidase and NADPH oxidase. It also details the endogenous antioxidant defense mechanisms and as its failure triggers aggregation of proteins, oxidation of nitrogenous bases in the dexoxyrrybonucleic acid (DNA) molecule and lipid peroxidation.
Subject(s)
Humans , Animals , DNA , Cell Biology , Oxidative Stress , ProteinsABSTRACT
Introducción: Los polimorfismos indel en la región promotora y los polimorfismos de tamaño en el intrón 2 del gen transportador de serotonina se han asociado con el trastorno afectivo bipolar 1 (TAB 1) en diferentes poblaciones. El objetivo fue analizar las frecuencias genotípicas y alélicas en ambas regiones del gen en un estudio de casos y controles en Risaralda y Quindío (Colombia) para encontrar una asociación con TAB 1 y compararlas con estudios similares. Métodos: Se analizaron 133 pacientes y 120 controles. Con PCR se analizaron los polimorfismos indel L y S de la región promotora y los de tamaño (VNTR) STin 2.10 y STin 2.12 del segundo intrón del gen SLC6A4. Resultados: Las frecuencias genotípicas y alélicas en los polimorfismos S y L fueron muy similares en casos y controles. Sin embargo, el genotipo LL se encontró incrementado no significativamente en la población general con TAB 1 (OR=1,89; IC95%= 1,1-3,68) y al separarla por género. Los OR para este genotipo en la oblación general (OR=1,89; IC95%=1,1-3,68) en mujeres (OR=2,22; IC95%=1,04-5,66) y en hombres (OR=1,62; IC95%=0,71-4,39). En los polimorfismos VNTR STin 2.10 y STin2.212 tampoco se observaron diferencias significativas entre las frecuencias genotípicas y alélicas. Conclusiones: No encontramos asociación entre los polimorfismos de las regiones 5-HTTLPR y el intrón 2 del gen transportador de serotonina en los pacientes con TAB 1, ni en la población total, ni al separarla por género. Nuestros resultados son similares a los encontrados en poblaciones caucásicas y difieren de los encontrados en asiáticas y brasileras
Introduction: The indel polymorphisms in the promoting region and the 2nd intron polymorphisms in the serotonin transporter gene (SLC6A4) have been associated to bipolar disorder 1 (BD1) in several population studies. The objective was to analyze the genotypic and allelic frequencies in both gene regions in a study of cases and controls with individuals from Risaralda and Quindío (Colombia) so as to establish possible associations to BD1, and compare results with previous and similar studies. Methods: 133 patients and 120 controls were studied. L and S indel polymorphisms in the promoting region were analyzed by PCR, together with VNTR STin2.10 and STin 2.12 VNTRs polymorphisms in the 2nd intron of the SLC6A4 gene Results: Genotypic and allelic frequencies for the S and L polymorphisms were similar both in cases and controls. However, the LL genotype was significantly increased both in BD1 population (OR=1.89; CI95%=1.1-3.68), and when discriminated by gender. This particular genotype in general population is OR=2.22; IC95%=1.04-5.66 for women, and OR=1.62; IC 95%=0.71-4.39 for men. No significant genotypic and allelic differences were found for VNTR STin2.10 and STin 2.12. polymorphisms. Conclusions: No association was found between polymorphisms of 5-HTTLPR polymorphisms and the 2nd intron of the serotonin ransporting gene in general patients with BD1, nor when compared by gender. Our results are similar to those reported for Caucasian populations and differ from those of Asian and Brazilian populations