Estudio de matrices poliméricas con aplicación en Ingeniería de Tejido Óseo

HURTADO CUBA, A.G.; BELLUZO, M. S.; OBERTI, T.G.; FERNANDEZ, J.M.

rosario

Congreso; 5to Congreso Argentino de Osteología; 2022

La Ingeniería de Tejido óseo (ITO) es una ciencia interdisciplinaria que utiliza diversos materiales,entre ellos polímeros, para generar matrices o scaffolds que sirvan de soporte para las células y, unavez implantado en el sitio de lesión, promueva y guíe la reparación del hueso. Para ello, los materialesdeben reunir ciertas características para ser aptos en la aplicación mencionada y de esta maneraconstituir una alternativa al tratamiento de la lesión, evitando las desventajas de los métodos tradicionales.En este trabajo estudiamos un grupo de materiales formados a partir de la combinación deun polímero natural (Quitosano) y un copolímero sintético formado por los monómeros fumarato dediisopropilo, benzoato de vinilo y N,N-dimetilaminoetil metacrilato, utilizando acido succínico comoentrecruzante. Mediante ensayos de cultivo, evaluamos su citotoxicidad y biocompatibilidad utilizandocélulas RAW 264.7 y células progenitoras de medula ósea (CPMO) provenientes de ratas respectivamente.De esta manera, nuestra hipótesis resulta: en que la combinación entre el copolímero sintético,el polímero natural y el entrecruzante (ácido succínico) generarán materiales novedosos que podránser utilizados como scaffolds los cuales, una vez implantados en el sitio dañado, guiarán la reparaciónósea. El copolímero se sintetizó en solución de THF, empleando una línea de vacío y azobisisobutironitrilo(AIBN) como iniciador a 60°C. En cuanto al polímero natural, se utilizó Quitosano comercial.Finalmente, las membranas fueron obtenidas a partir de la combinación del copolímero, quitosanoy el entrecruzante mediante la técnica solvent casting variando la relación de los componentes (verdetalle en tabla). Una vez obtenidos los biomateriales, se estudió la citotoxicidad y biocompatibilidadde estos. La citotoxicidad de las membranas fue testeada utilizando células macrofágicas RAW 264.7,evaluando la proliferación celular a 24 y 48h y la producción de NO (marcador de toxicidad) y expresiónde citoquinas IL-1b y TNF-a, utilizando siempre LPS como control positivo de toxicidad. Se encontróque la proliferación fue similar en todos los biomateriales ensayados luego de 24 h de cultivo, peroproliferaron significativamente menos en los biomateriales F2S1 y F2S2 respecto a F1S1 y F1S2 luegode 48 h de cultivo. Además, los marcadores de toxicidad fueron similares al control en los F1 (a excepciónde NO en F1S2) y elevados en ambos F2. Tendencia que se mantiene al observar los resultadosde IL-1b y TNF-a. La biocompatibilidad de los materiales se evaluó cultivando CPMO sobre ellos enmedio osteogénico. Luego de 14 días se midió la actividad de fosfatasa alcalina y expresión de losgenes fosfatasa alcalina, colágeno tipo 1 y RUNX-2 como marcadores de actividad osteogénica. En latabla se puede observar que los marcadores osteogénicos han sido equivalentes a control en los biomaterialesF1 (con excepción del Col ti en F1S2) mientras que todos los marcadores han encontradodisminuidos en los biopolímeros F2. Los resultados demuestran que ambos materiales F1 presentanun ambiente más propicio para la proliferación y osteogénesis de las células con una baja toxicidady buena biocompatibilidad respecto al control, mientras que el aumento de la fracción de copolímeroprodujo un material toxico y baja biocompatibilidad celular.Aunque es necesario realizar pruebas adicionales, los biomateriales F1, en especial F1S1 resultan serbuenos candidatos para aplicación en ITO.