IIBYT   23944
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BIOLOGICAS Y TECNOLOGICAS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Obtención de matriz de colageno reticulada con coindritin sulfato. Estudios de morfologia y biocompatibilidad
Autor/es:
CID MARIANA PAULA; SALAS MARTIN; BERTOLOTTI LUCIANO; JURI GUSTAVO
Reunión:
Jornada; XIII Jornada de Investigación Científica de la Facultad de Ciencias Médicas. Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Córdoba; 2012
Resumen:
COLLAGEN MATRIX OBTENTION CROSSLINKED WITH CHOINDRITIN SULFATE. MORFOLOGY AND BIOCOMPATIBILITY STUDIES CID Mariana Paula(1); SALAS Martin(2); BERTOLOTTI Luciano(2); JURI Gustavo(3) (1) Departamento de Química. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales ? Universidad Nacional de Córdoba. Av. Vélez Sársfield 1611 ? 5016 Córdoba ? Argentina (2) Departamento de Bioingeniería. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales ? U.N.C. (3) Carrera de Ingeniería Biomédica, Facultad de Ciencias Médicas ? U.N.C. Collagen, the main compound of connective tissue, is critical to the mechanical properties of many types of biological tissues including tendons, ligaments, bones, blood vessels, and skin. Collagenous biomaterials have found wide usage in the repair or regeneration of tissues. On the other hand, glycosaminoglycans (GAGs) are found in the form of proteoglycans on cell surfaces and in the extracellular matrix. Chondroitin Sulfate (CS) is a linear anionic polysaccharide composed of repeating disaccharide units of D-glucuronic acid and N-acetyl-D-galactosamine. It is involved in biological processes such as cellular migration, differentiation and morphogenesis. Attachment of GAGs may therefore offer the opportunity to exploit their biocharacteristics and give more value to biomaterials like collagen. The aim of this study was to obtain collagen matrix crosslinked with choindritin sulfate that possesses correct properties for use in tissue engineering. The collagen was crosslinked to maintain matrix function during implantation. CS were covalently attached to collagen using 1-ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl)carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS). Furthermore, EDC crosslinking of collagen in the presence of CS offered the opportunity to immobilize GAGs by introducing amide crosslinks. EDC immobilized CS and stabilized collagen by the formation of amide cross-links, providing an adequate structure for further anchorage of cells. NHS activated carboxylic acid groups of glutamic or aspartic acid residues have already completely reacted with free amino groups of lysine residues to generate amide bonds in collagen. Various CS-modified collagen matrices were characterized with scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray. Accordingly, elucidation of the ultra-structural location of CS in artificially engineered scaffolds may help to correlate structural with functional matrix aspects. Then biocompatibility studies were performed to examine the relationship between CS levels and scaffold functionality. Crosslinking of collagen using EDC showed non-cytotoxic properties and a biocompatible material characteristics. Key words: collagen, chondroitin sulfate, scanning electron microscopy, citotoxicity OBTENCION DE MATRIZ DE COLAGENO RETICULADA CON COINDRITIN SULFATO. ESTUDIOS DE MORFOLOGIA Y BIOCOMPATIBILIDAD CID Mariana Paula(1); SALAS Martin(2); BERTOLOTTI Luciano(2); JURI Gustavo(3) (1) Departamento de Química. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales ? Universidad Nacional de Córdoba. Av. Vélez Sársfield 1611 ? 5016 Córdoba ? Argentina (2) Departamento de Bioingeniería. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales ? U.N.C. (3) Carrera de Ingeniería Biomédica, Facultad de Ciencias Médicas ? U.N.C. El colágeno, el principal constituyente del tejido conectivo, es responsable de las propiedades mecánicas de muchos tipos de tejidos biológicos que incluyen tendones, ligamentos, huesos, vasos sanguíneos y piel. Los materiales de colágeno se usan ampliamente para reparar o regenerar tejidos. Por otro lado, los glicosaminglicanos (GAG) se encuentran como proteglicanos en la superficie celular y en la matriz extracelular. El coindritin sulfato (CS) es un polisacárido lineal compuesto de unidades repetidas del disacárido acido D-glucurónico y N-acetil-D-galactosamina. Esta involucrado en funciones biológicas como migración, diferenciación y morfogénesis celular. El anclaje de GAG puede ofrecer la oportunidad de mejorar las biocaracteristicas y valorizar biomateriales como el colágeno. El objetivo del presente trabajo, fue obtener una matriz de colágeno reticulada con CS que presente las propiedades apropiadas para ser usada en ingeniería de tejidos. Para mantener la funcionalidad de la matriz durante el tiempo de implantación deseado el colágeno fue reticulado. CS se unió covalentemente al colágeno usando 1-etil-3-(3-dimetill aminopropil)carbodiimida (EDC) y N-hidroxisuccinimida (NHS). Además, el reticulado del colágeno por EDC en presencia de CS permitió inmovilizar los GAGs por uniones amida. El EDC inmovilizó CS y estabilizó al colágeno por la formación de uniones amida, proporcionando una adecuada estructura para el posterior anclaje de células. NHS activó los grupos carboxílicos de los residuos de ácidos glutámico o aspártico que reaccionaron completamente con los grupos amino libres de residuos lisina para generar uniones tipo amida en el colágeno. Varias matrices de colágeno modificadas con CS fueron caracterizadas por Microscopia Electrónica de Barrido y Difracción de Rayos X. De este modo, la dilucidación de la localización ultra estructural del CS en los andamios creados artificialmente ayudaría a correlacionar los aspectos estructurales con los funcionales de la matriz. Luego, se realizaron estudios de biocompatibilidad para examinar la relación entre los niveles de CS y la funcionalidad del andamio. El reticulado del colágeno usando EDC mostró propiedades no citotóxicas y características de materiales biocompatibles. Palabras claves: colágeno, coindritin sulfato, microscopia electrónica de barrido, citotoxicidad