Comparación de los efectos anabólicos de los compuestos osteogénicos reportados en osteoblastos derivados de progenitores mesenquimales humanos
Autores: Owen, Robert; Bahmaee, Hossein; Claeyssens, Frederik; Reilly, Gwendolen C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Existe variabilidad en los efectos reportados de los compuestos sobre los osteoblastos debido a diferencias en el diseño experimental y la elección del tipo/origen de células. Esto dificulta discernir la acción de un compuesto fuera de su estudio original y comparar la eficacia entre compuestos. Aquí, investigamos cinco compuestos frecuentemente reportados como anabólicos para los osteoblastos (17beta-estradiol (estrógeno), icariina, lactoferrina, cloruro de litio y menaquinona-4 (MK-4)) en progenitores mesenquimales humanos para evaluar su potencial en la ingeniería de tejidos óseos con el objetivo de identificar una alternativa potencial a los costosos factores de crecimiento recombinantes como la proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2). Los experimentos se realizaron utilizando las mismas condiciones de cultivo para permitir una comparación directa. Las concentraciones de los compuestos abarcaron dos órdenes de magnitud para incluir el rango eficaz reportado y se aplicaron de forma continua durante 22 días. Se evaluaron los efectos sobre la proliferación (reducción de resazurina y cuantificación de ADN), diferenciación osteogénica (actividad de fosfatasa alcalina (ALP)) y deposición de matriz mineralizada (cuantificación de calcio y colágeno). De estos compuestos, solo 10 uM de MK-4 estimuló una respuesta anabólica significativa con un 50% más de deposición de calcio. El estrógeno e icariina no tuvieron efectos significativos, con la excepción de 1 uM de icariina, que aumentó la actividad metabólica en los días 8 y 22. 1000 ug/mL de lactoferrina y 10 mM de cloruro de litio redujeron significativamente la deposición de matriz mineralizada en comparación con el control del vehículo, a pesar de que la actividad de ALP fue mayor en las células tratadas con cloruro de litio en el día 15. Esto demuestra que el MK-4 es el estimulante más potente de la formación ósea en hES-MPs de los compuestos investigados, resaltando su potencial en la ingeniería de tejidos óseos como un método para promover la formación ósea, así como su uso prospectivo en el tratamiento de la osteoporosis.
Descripción
Existe variabilidad en los efectos reportados de los compuestos sobre los osteoblastos debido a diferencias en el diseño experimental y la elección del tipo/origen de células. Esto dificulta discernir la acción de un compuesto fuera de su estudio original y comparar la eficacia entre compuestos. Aquí, investigamos cinco compuestos frecuentemente reportados como anabólicos para los osteoblastos (17beta-estradiol (estrógeno), icariina, lactoferrina, cloruro de litio y menaquinona-4 (MK-4)) en progenitores mesenquimales humanos para evaluar su potencial en la ingeniería de tejidos óseos con el objetivo de identificar una alternativa potencial a los costosos factores de crecimiento recombinantes como la proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2). Los experimentos se realizaron utilizando las mismas condiciones de cultivo para permitir una comparación directa. Las concentraciones de los compuestos abarcaron dos órdenes de magnitud para incluir el rango eficaz reportado y se aplicaron de forma continua durante 22 días. Se evaluaron los efectos sobre la proliferación (reducción de resazurina y cuantificación de ADN), diferenciación osteogénica (actividad de fosfatasa alcalina (ALP)) y deposición de matriz mineralizada (cuantificación de calcio y colágeno). De estos compuestos, solo 10 uM de MK-4 estimuló una respuesta anabólica significativa con un 50% más de deposición de calcio. El estrógeno e icariina no tuvieron efectos significativos, con la excepción de 1 uM de icariina, que aumentó la actividad metabólica en los días 8 y 22. 1000 ug/mL de lactoferrina y 10 mM de cloruro de litio redujeron significativamente la deposición de matriz mineralizada en comparación con el control del vehículo, a pesar de que la actividad de ALP fue mayor en las células tratadas con cloruro de litio en el día 15. Esto demuestra que el MK-4 es el estimulante más potente de la formación ósea en hES-MPs de los compuestos investigados, resaltando su potencial en la ingeniería de tejidos óseos como un método para promover la formación ósea, así como su uso prospectivo en el tratamiento de la osteoporosis.