Algoritmos para análisis de imágenes de microscopía multidimensional. Aplicación al estudio de la interacción de macrófagos y biomateriales degradables a base de hierro.

PÉREZ MACEDA BT; MADRID MA; FERNÁNDEZ LORENZO MA; FAGALI NS; LOZANO PUERTO RM

La Falda

Congreso; 5 Congreso Argentino de Microscopía SAMIC 2018; 2018

Asociación Argentina de Microscopia

En el análisis del comportamiento celular por microscopía óptica los resultados provenientes de células no teñidas son frecuentemente limitados. Por esta razón es común acudir al uso de diferentes tipos de tinciones que, en mayor o menor medida, afectan al metabolismo celular. En el presente trabajo se describen diversos algoritmos de análisis de imágenes de macrófagos no teñidos en contacto con Fe puro, empleando microscopía multidimensional en tiempo real.El caso modelo a analizar corresponde al análisis del estudio de las interacciones de células con los productos de degradación del Fe. Cabe aclarar que el Fe puro y algunas de sus aleaciones, se han propuesto para la fabricación de stents temporales biodegradables. Dada la complejidad que representa la evaluación de la biocompatibilidad in situ (en la zona del implante), el empleo de cultivos celulares constituye un modelo útil de estudio para este fin. Con el objetivo de estudiar dichas interacciones se expusieron macrófagos murinos (J774-A1) a anillos de Fe0 puro (99,9% SpecPure) y se analizó la respuesta de los mismos mediante el empleo de microscopía multidimensional en tiempo real. El registro se realizó mediante fotografías cada 15 minutos a lo largo de 24 y 48 hs, lo que posibilita la recopilación de las mismas a modo de video.Se diseñaron diferentes algoritmos para el análisis de las secuencias de imágenes empleando el software libre FIJI y se obtuvieron diferentes parámetros tales como número de células vivas/muertas, desplazamiento, velocidad media, número de divisiones (splitting) y parámetros morfológicos. Pudo comprobarse que la velocidad, desplazamiento y reproducción se ven alterados respecto al comportamiento de las células control. Se observó también que aldegradarse el material, los macrófagos captan los productos de degradación y mueren dejando en su lugar un depósito oscuro de material insoluble.En conclusión podemos decir que es posible recabar abundante información de imágenes provenientes de microscopía óptica de células no teñidas. Además, la aplicación de estos algoritmos al estudio del efecto de la degradación de Fe sobre macrófagos, permitió identificar y tipificar los parámetros más relevantes a la hora de describir los efectos producidos por la degradación del Fe.AgradecimientosLos autores desean agradecer la financiación de ANPCyT (PICT 2015-0232, PICT 2016-1424), CONICET, UNLP, Ministerio de Ciencia e Innovación de España (MAT2008-06719-C03-02), Ministerio de Economía y Competitividad de España (MAT2011-29152-C02-02)Filiaciones:[1] Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), CCT La Plata, CONICET - Facultad de Ciencias Exactas,UNLP. La Plata, Argentina[2] Dpto. Ingeniería Mecánica, Facultad Regional La Plata, Universidad Tecnológica Nacional (FRLP-UTN) - CONICET[3] Grupo Reconocimiento Célula-Biomaterial. Departamento de Biología Celular y Molecular, Centro de Investigaciones Biológicas(CIB-CSIC), Madrid, España[4] Facultad de Ingeniería, UNLP. La Plata, Argentina