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MATRIZ EXTRACELULAR  DESCELULARIZADA CEREBRAL COMO MODELO IN VITRO DE DIFERENCIACIÓN CELULAR

 

Sebastián Valerio 1,2, Didio Ortiz 2, Andrea Pravia 2,3, Carly Morgan 2,4, Diego Reginensi 2, Rolando Gittens 2

 

1. Acharya Nagarjuna University, India; 2. Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología, Panamá; 3. Universidad Latina de Panamá; 4. University of Washington, WA, USA;

 

Los mecanismos celulares de proliferación, migración y diferenciación son procesos gobernados sinérgicamente entre los complejos de anclaje celulares y los diversos componentes de la matriz extracelular. Dichos procesos son específicos para cada tipo celular y varían según el microambiente en el que se encuentran. Nuestro grupo de investigación ha desarrollado un biomaterial basado en matriz extracelular descelularizado de cerebro porcino, con el objetivo de realizar estudios in vitro de dinámica celular (p.e proliferación, migración, diferenciación) y su futura aplicación en modelos animales in vivo de lesión cerebral.

A nivel experimental, se ha caracterizado nuestro biomaterial mediante herramientas moleculares y celulares, inclu-yendo: análisis de DNA (Quant-ITTM PicoGreen®, Invitrogen), composición proteica (BCA Assay PierceTM) y ultraestructura (microscopia electrónica de barrido). Luego, se ha estudiado la adhesión del biomaterial a diversas superficies mediante análisis de fluorescencia (FM1- 43), adsorción de proteínas (BCA Assay PierceTM), análisis de la nanotopografía superficial (microscopia electrónica de barrido) y análisis de señal de analitos proteicos (MALDI-TOF).

Como modelo celular utilizamos las células PC12 que son una línea celular obtenida de la glándula adrenal de rata, que corresponde a un feocromacitoma que en presencia de factores neurales (p.e Factor de Crecimiento Neuronal) es capaz de promover la diferenciación a fenotipo tipo-neuronal.

De esta forma, la línea celular PC12 resulta ser un modelo unidireccional interesante para probar el potencial biomimético in vitro de la matriz extracelular descelularizada cerebral en la diferenciación celular.

Como resultado, obtuvimos que la línea celular PC12 adhieren, proliferan y migran tanto en sustratos tradicionales (p.e Poli-D-Lisina), como en nuestro biomaterial que ha sido analizado mediante inmunofluorescencia y microscopia electrónica, no obstante, no hemos observado que la topografía de la matriz extracelular descelularizada cerebral, como sustrato, sea capaz de inducir diferenciación celular en este linaje celular. Interesantemente, la línea celular PC12 frente a la matriz extracelular descelularizada cerebral (MECd), como factor soluble, es capaz de inducir fenotipos neuronales.

Nuestras proyecciones buscan investigar el potencial diferenciador de nuestro biomaterial, en estudios in vitro, en células madres neurales y su posible aplicación, en un modelo in vivo, mediante el desarrollo de un hidrogel basado en la matriz extracelular descelularizada cerebral en lesiones traumáticas del sistema nervioso central, como una nueva terapia vanguardista en medicina regenerativa.

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