Journal de recherche et de thérapie sur les cellules souches

Abstrait

Développement d'une encapsulation d'alginate 3D pour un meilleur potentiel de différenciation chondrogénique que le système de pellets 2D

Tanya Debnath, Usha Shalini, Lakshmi K Kona, VidyaSagar JVS, Suguna Ratnakar Kamaraju, Sumanlatha Gaddam et Lakshmi Kiran Chelluri

Introduction : Les lésions du cartilage articulaire ont un potentiel de régénération réduit. Cela est dû au manque d'apport sanguin au site de la blessure et aux chondrocytes largement répartis dans une matrice extracellulaire dense. Des stratégies alternatives pour régénérer le tissu endommagé nécessitent un apport exogène de plusieurs implants de chondrocytes. Il existe des défis inhérents à l'optimisation d'une méthodologie de culture tissulaire appropriée dans l'enrichissement des chondrocytes, ce qui nécessite l'utilisation d'hydrogel d'alginate. De plus, les cellules souches adipeuses d'origine humaine constituent une source de tissu idéale pour traiter les défauts focaux importants.
Objectifs : Nous avons exploré le potentiel de différenciation, l'expansion et la cinétique de croissance des cellules souches adipeuses humaines (hADSC) dans des microsphères d'alginate 3D. Le modèle de croissance des chondrocytes articulaires a également été étudié dans un système de pastilles.
Méthodes : Les hADSC isolées et les chondrocytes dérivés du cartilage ont été cultivés et caractérisés par cytométrie de flux et microscopie électronique à balayage (MEB). La viabilité et la compatibilité cellulaires ont été étudiées à l'aide de tests MTT, Annexin V FITC. Français La RT-PCR a été utilisée pour étudier la régulation chondrogénique.
Résultats : Des cellules uniformément réparties encapsulées dans des microsphères d'alginate ont été imagées par SEM et elles exprimaient un phénotype de cellules souches multipotentes dès le troisième passage. Les hADSC étaient métaboliquement actives dans les microsphères d'alginate. La culture de culot de chondrocytes à partir de cartilage a montré un potentiel de croissance inférieur par rapport à l'encapsulation d'alginate. Des tests apoptotiques ont fourni un profil de sécurité pour l'alginate pendant la croissance cellulaire. La régulation positive de gènes spécifiques du cartilage comme le facteur de croissance transformant-bêta (TGF-β), le collagène de type X, la protéine de matrice oligomérique du cartilage (COMP) et le collagène de type II a été observée pendant toute la période de culture dans des sphères d'alginate.
Conclusion : Le phénotype des chondrocytes a été conservé dans un système de culot avec des polysaccharides riches en glycosaminoglycanes (GAG). De plus, les hADSC pouvaient proliférer et se différencier en lignée chondrogénique au sein de la matrice d'alginate. Ainsi, un besoin enrichi en chondrocytes en alginate comme conception d'échafaudage aiderait au traitement des grands défauts focaux.