ABSTRACT
El hueso es un tejido en constante cambio por procesos de remodelación y reparación, funciones realizadas por tres tipos celulares: los osteoblastos, los osteocitos y los osteoclastos. Los osteoclastos (OC) son células grandes, multinucleadas y ricas en anhidrasa carbónica y fosfatasa ácida resistente al tartrato (TRAP). Continuando con trabajos previos en los cuales se ha sintetizado apatita carbonatada (CAp) por precipitación de soluciones acuosas y por reacción del estado sólido, en este artículo se presentan los resultados del cultivo de osteoclastos y su efecto biológico sobre láminas sintetizadas de polietileno de baja densidad y CAp (PEBD-CAp). La inducción al linaje osteoclastogénico se realizó adicionando inductores específicos a cultivos de progenitores de la medula ósea de porcinos, a los que se les determinó la actividad de TRAP y la detección de los transcritos de los genes rank, c-src y cat-K. El cultivo sobre láminas PEBD-CAp permitió evidenciar la actividad osteoclástica sobre la cerámica a través de microscopia óptica y electrónica, demostrando su biodegradabilidad in vitro y complementando resultados previos sobre la osteoconductividad del material en un modelo in vivo en porcinos...
Bone tissue is in a continuous process of synthesis and resorption, functions that are performed by three main cell types: osteblasts, osteocytes and osteoclasts. Osteoclasts (OC) are big, multinucleate cells, producing carbonic anhydrase and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP). In continuation with previous works where CAp was synthesised by precipitation of aqueous solution and by solid state reaction, in this article the results of a culture of osteoclasts and its biological action over low-density polyethylene impregnated with carbonated apatite slides (LDPE-CAp) are shown. Osteoclast induction was achieved with the addition of specific inductors to cultures of porcine bone marrow progenitors, to which TRAP activity, detection of transcripts of rank, c-src and cat-K genes were determined. Cultures on LDPE-CAp slides analyzed with optical and electron microscopy demonstrated osteoclast activity and biodegradability of the ceramic, thus complementing previous studies on the osteoconductivity of this material in an in vivo porcine model...
O tecido ósseo está em constante mutação através dos processos de remodelação e reparação, funções executadas por três tipos de células: osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. Osteoclastos (OC) são células grandes, multinucleadas e ricas em anidrase carbônica e fosfatase ácida resistente ao tartarato (TRAP). Na sequência dos trabalhos previos nos quais foi sintetizado apatita carbonatada (CAP) por precipitação a partir de soluções acuosas e reação em estado sólido, este artigo apresenta os resultados a cultura dos osteoclastos e seu efeito biológico sobre filmes sintetizados de polietileno de baixa densidade e Cap (PEBD-Cap). A indução da linhagem osteoclastogénico foi feito pela adição de indutores específicas a culturas progenitoras da medula óssea de porcos, nos quais foi determinada a atividade TRAP e a deteção de transcritos dos genes rank, c-src e cat-K. O cultivo em placas PEBD-Cap permitiu demonstrar a atividade osteoclástica em cerâmica por microscopia óptica e eletrônica, demosntrando a sua biodegradabilidade in vitro e complementando resultados anteriores sobre a osteocondutividade do material em um modelo de suínos in vivo...
Subject(s)
Animals , Bone Resorption , Osteoclasts , PolyethyleneABSTRACT
El desarrollo de nuevos materiales para la regeneración ósea es un reto para las ciencias biomédicas, especialmente aquellos materiales sintéticos que simulan de la mejor manera los componentes del hueso natural. En este artículo se muestra los resultados de un trabajo en donde se evaluó la biocompatibilidad de la apatita carbonatada (CAp), preparada por reacción mecano-química de una mezcla de precursores en polvo, comprimida y luego horneada a altas temperaturas (llamada síntesis seca). Esta cerámica fue utilizada como sustrato en un cultivo de células osteoprogenitoras, las cuales se obtuvieron por medio de aspirados de la médula ósea de porcinos adultos, se aislaron por diluciones y se cultivaron en platos o sobre CAp con o sin la adición de factores de diferenciación osteogénica. Los cultivos se analizaron a diferentes tiempos por 45 días, periodo durante el cual se determinó el doblaje poblacional de las células y la capacidad osteoconductiva del biomaterial, a través de pruebas bioquímicas y moleculares. Como resultados de este trabajo se estableció un cultivo primario de osteoprogenitores de la médula ósea de porcino, para la evaluación in vitro de un material cerámico de síntesis por reacción del estado sólido, y se exploró el uso potencial del material como substituto del hueso natural, al analizar su capacidad osteoconductiva, por medio de microscopia óptica y electrónica y de la expresión de marcadores bioquímicos y moleculares, tales como la expresión de fosfatasa alcalina, deposición de calcio y acumulación de xilenol orange concomitante con la detección de Runx2, osteocalcina y osteopontina...
The development of new materials for bone regeneration constitutes a challenge for biomedical sciences, especially when it is desirable to design synthetic materials that simulate the most the composition of natural bone. In this work biocompatibility of carbonated apatite (CAp) was evaluated. CAp was prepared through mechano-chemical mixing, compression and sintered at high temperature (referred as dry synthesis) of powdered precursors. This ceramic was then used as a substrate for the culture of porcine osteogeprogenitors. Cells were obtained from the bone marrow of adult porcine just after sacrifice by series of dilutions. Cells were then cultured onto culture plates or onto CAp, with and without addition of known differentiation osteogenic factors. Cultures were carried out for 45 days during which the doubling time of the culture was determined as well as the osteoconductivty of CAp, by means of determining some biochemical and molecular markers. A primary culture of porcine bone marrow osteoprogenitor was established and was used for the in vitro evaluation of a ceramic material synthetised by solid state reaction. The potential use of the material as a substitute for natural bone implant was explored, by analysing its osteoconductive capacity, through light and electron microscopy and expression of biochemical and molecular markers, such as the expression of alkaline phosphatase, calcium deposition and xylenol orange accumulation, concomitant with detection of Runx2, osteocalcin and osteopontin...
O desenvolvimento de novos materiais para regeneração óssea é um desafio para as ciências biomédicas, especialmente as de materiais sintéticos que simulam da melhor maneira os componentes do osso natural. Neste artigo mostram-se os resultados de um trabalho que avaliou a biocompatibilidade de apatita carbonatada (Cap), preparada por reação mecanoquímica de uma mistura de pó precursor, comprimido e depois cozido em altas temperaturas (chamado de síntese seca). Esta cerâmica foi utilizada como substrato em uma cultura de células osteoprogenitoras, que foram obtidas por aspirado da medula óssea de suínos adultos, foram isoladas por diluição e cultivadas em placas ou no Cap com ou sem a adição de fatores de diferenciação osteogênica. As culturas foram analisadas em diferentes momentos, por 45 dias, período durante o qual se determinou a duplicação da população celular e a capacidade osteocondutora de biomaterial, através de testes bioquímicos e moleculares. Como resultado deste trabalho criou-se uma cultura primária de osteoprogenitoras da medula óssea de suínos, para avaliação in vitro de um material sintético cerâmico por reação de estado sólido, e foi explorado o potencial uso do material como um substituto para o osso natural, ao se analisar a capacidade osteocondutora, pela microscopia de luz e eletrônica e expressão de marcadores bioquímicos e moleculares, tais como a expressão de fosfatase alcalina, deposição de cálcio e acúmulo de laranja de xilenol concomitante com a detecção de Runx2, osteocalcina e osteopontin...