Nanopartículas de Oro y Células Madre Neurales: Efecto sobre la viabilidad, proliferación, migración y diferenciación

BYRNE A.; MOLINARI Y; PEREZ MJ; LÁZARO MARTINEZ J; FRANCO P

Buenos Aires

Workshop; Workshop Frontiers in Nanobiotechnology III; 2022

Fundación Argentina de Nanotecnología

La Nanobiotecnología representa una herramienta prometedora para el desarrollo de nuevas alternativas terapéuticasque promuevan los mecanismos regenerativos. En los últimos años, el uso de las nanopartículas de oro se ha extendido en diferentes modelos debido a su excelente biocompatibilidad, su fácil obtención, su posible funcionalización o acoplamiento a otras moléculas y su capacidad de inducir la diferenciación de varios tipos celulares.En el sistema nervioso central, las células madre y progenitores neurales (CMN/CPN) de la zona subventricular tienen la capacidad de generar los diferentes linajes neurales, tanto durante la organogénesis como en el tejido adulto. El cultivo primario de estas células en forma de neuroesferas (NE) puede utilizarse como un modelo in vitro que permite reproducir diferentes mecanismos celulares involucrados en los procesos regenerativos del cerebro. Dependiendo de las condiciones del medio de cultivo, las CMN/CPN pueden mantenerse en su estado indiferenciado y proliferante o puede estimularse su diferenciación a los distintos linajes neurales maduros.La búsqueda de nuevas terapias que estimulen la generación de células diferenciadas a partir de las CMN/CPN es actualmente un campo en amplio desarrollo para el tratamiento de trastornos del sistema nervioso central. En este trabajo se sintetizaron nanopartículas de oro coloidales estabilizadas con polímeros sintéticos de Polietilenimina(GNP), con un radio hidrodinámico de aproximadamente 55 nm, con el objetivo de evaluar su efecto sobre la viabilidad, la proliferación, la migración y la diferenciación celular en cultivos de NE. Mediante un ensayo de MTT se observó que la viabilidad celular se mantuvo por encima de un 70% hasta dosis de 10 ppm de GNP. La incorporación de bromodeoxiuridina en los cultivos de NE mostró una inhibición significativa de la proliferación celular a partir de 10 ppm de GNP y una reducción en el número de células madre neurales SOX2+. A su vez, se observaron cambios en los patrones de migración celular en respuesta al tratamiento, indicando la inhibición de la migración de progenitores de una forma dosis dependiente.El tratamiento de los cultivos de NE con GNP promovió la diferenciación de las CMN/CPN al linaje oligodendroglial,mostrando un aumento del número de los oligodendrocitos maduros MBP+ en todas las dosis ensayadas,así como también de su complejidad morfológica.Nuestros resultados muestran que las nanopartículas sintetizadas presentan una baja toxicidad sobre las CMN/CPN en cultivo, disminuyen la proliferación de las CMN/CPN y de forma similar a lo que sucede en otros tejidos promueven la diferenciación celular, en este caso, al linaje oligodendroglial. Por lo tanto, esto sugiere su posible aplicación en el desarrollo de terapias de regeneración oligodendroglial en patologías desmielinizantes.