Desarrollo de muestras porosas bioabsorbibles para crecimiento de células de piel

H. NIEVA; I. RUIZ; A. GONZALEZ; C. O. ARREGUI; E. B. HERMIDA

Encuentro; IV Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia de Materiales; 2012

La reconstrucción de tejidos más novedosa y promisoria proviene de la investigación con células madres combinada con el desarrollo de biomateriales. Para una regeneración de tejido exitosa se necesitan dos herramientas: células específicas de tejido, las cuales son importantes para la producción de tejido nuevo a través de replicación y síntesis de matrices extracelulares, y andamiajes bioactivos (scaffolds) biocompatibles en los cuales se apoyan las células para desarrollarse, prerrequisito fundamental para un avance estable de tejido ya que los materiales del scaffold además de ser adecuados para la siembra y el crecimiento celular, deben proveer estabilidad mecánica a corto plazo hasta que sea bioabsorbido, esto es, biodegradado en sustancias que no sean tóxicas para el organismo. El primer requisito se logra con una matriz con porosidad interconectada que permita la vascularización del nuevo tejido que se va formando, la llegada de nutrientes y la eliminación de desechos generados por las células. El segundo, dependiente de la porosidad, puede controlarse además con los materiales que constituyen la matriz y el proceso de fabricación. Para el conformado del scaffold se eligió el copolímero poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) PHBV; el mismo mostró ser adecuado como sustrato para estructuras celulares y aplicaciones de ingeniería de tejidos, ya que en implantaciones no se evidenció inflamación aguda, formación de abscesos o necrosis de tejidos en los tejidos circundantes, así como también presenta un alto grado de degradación in vitro e in vivo. Se prepararon emulsiones de PHBV disuelto en cloroformo y etanol con el agregado de un agente surfactante en varias proporciones. Se controló la homogeneización de la emulsión mediante toma de muestras en diferentes etapas del proceso. Las muestras se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) con un equipo FEI, Quanta 200; se cuantificaron las dimensiones, morfología y porcentaje de poros con el programa de reconocimiento de imágenes IMAGE PRO®. Para emular in vitro el crecimiento del tejido una vez implantado el scaffold se construyeron equivalentes de piel (EP), que constan de queratinocitos, obtenidos de una línea celular derivada de una biopsia de piel humana (denominada HaCaT), y un sustrato de PHBV cultivado previamente con una línea celular de fibroblastos 3T3. La migración de fibroblastos a través del sustrato y la adherencia y vascularización de queratinocitos se correlacionan con las dimensiones, morfología y porcentaje de poros del mismo, optimizando su fabricación. De esta forma el trabajo permite generar EP que, por un lado son capaces de crear un microambiente adecuado para ambos tipos de células manteniendo la integridad del tejido in vitro, mientras por otro son la herramienta para optimizar el desempeño del sustrato que será aplicado in vivo.