Los esfuerzos de varias disciplinas se combinan para lograr los mejores resultados en medicina regenerativa e ingeniería de tejidos. La reparación de diferentes tejidos es un aspecto de sumo interés cuando los materiales biomiméticos de soporte son correctamente construidos [11]. Considerando la estrategia de medicina regenerativa que combina la terapia basada en células con el uso de biomateriales, la atención se ha centrado en células madre adultas [12], como pueden ser las células madre mesenquimales de médula ósea (del inglés bone marrow–mesenchymal stem cells BM-MSCs) con las que se han obtenido resultados promisorios en ensayos clínicos [13]–[15].
Otro tipo celular reconocido son las hADSCs, que cuentan con algunas ventajas terapéuticas sobre las BM-MSC [16]. Es conocida la capacidad del tejido adiposo de realizar considerables cambios a lo largo de la vida, como lo es la generación de nuevos adipocitos [17], [18]. Este proceso es factible debido a la presencia de una población de células madre y progenitoras con una alta capacidad proliferativa y el alto potencial de diferenciación [19], [20] lo que lo ha convertido en un tejido de interés [21]–[23]. A partir de diversos estudios se conoce que estas células madre poseen propiedades similares a las de las células madre mesenquimales (del inglés mesenquimal stem cells MSCs) [24]–[29].
Las ADSCs aisladas a partir del estroma poseen gran similitud con las BM-MSCs, ya que expresan los mismos marcadores de superficie, poseen similares perfiles de expresión genética y potenciales de diferenciación. El tejido adiposo se caracteriza por ser abundante y
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accesible, proporcionando mucha mayor cantidad de células por gramo que la médula ósea (5.000 vs. 100-1.000 células g-1) con menor riesgo durante el proceso de obtención [30].
Rodbell, 1964 describió por primera vez el aislamiento de una población celular de tejido adiposo en roedores [31], mientras que estudios de diferenciación celular fueron realizados con éxito a partir de células de tejido adiposo de ratas adultas [32]. La lipoaspiración es un procedimiento que ha facilitado la obtención de tejido adiposo [33] y, debido a una modificación en los métodos de aislamiento a partir de materiales de deshecho, el tejido adiposo humano pudo ser procesado para la obtención de poblaciones celulares de fibroblastos en un proceso llamado lipoaspirado. Estas células obtenidas a partir del lipoaspirado se pudieron mantener in vitro, con baja senescencia y, mediante diferentes técnicas, fue confirmado su origen mesodérmico o mesenquimal [25]. Las ADSCs representan una fuente confiable para el aislamiento de células madre potencialmente útiles. Las células madre obtenidas a partir del lipoaspirado presentan pre-adipocitos capaces de diferenciar in vitro en diferentes linajes mesenquimales dando muestras de una gran plasticidad al mismo tiempo que de autorenovación [34]. Con el agregado de los correspondientes factores de crecimiento, las células de tejido adiposo tienen el mismo potencial de crecimiento y diferenciación en diversos linajes que las células madre mesenquimales totipotentes de médula [35].
Gracias a la recurrencia de la práctica de la liposucción en nuestros días, la obtención de grandes cantidades de tejido adiposo con bajo riesgo es relativamente sencilla, además de la prescindibilidad del tejido removido de los pacientes [36]. Por otro lado, luego de digerido el tejido adiposo con colagenasa es posible obtener, proporcionalmente, un mejor rendimiento con las ADSCs que con las MSCs. Estudios han demostrado que para alcanzar la confluencia en 5-7 días se requiere una menor cantidad de ADSCs que de MSCs por centímetro cuadrado [37], [38] [39], [40]. Cabe destacar que la biología de ambos tipos celulares es similar; los dos linajes expresan marcadores de superficie similares como CD105, SH3 o CD90 [24], [27], [28], [39], [40].
En cuanto a la osteogénesis, las ADSCs pueden diferenciar in vitro en osteoblastos capaces de depositar una matriz extracelular de la misma manera que las MSCs. En determinadas condiciones de cultivo, a 14 y 21 días, se observó que las ADSCs expresan múltiples marcadores osteogénicos como fosfatasa alcalina, osteopontina y colágeno tipo I [26], [41]. Lu y col., 2006 demostraron que la combinación de tejido adiposo y andamios de colágeno tipo I es útil en el reemplazo de tejidos dañados [42]. En otro estudio, Zhang y col., 2007 lograron adhesión, crecimiento y proliferación de ADSCs en andamios de colágeno tipo
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I debido a su gran compatibilidad celular [43]. Además de la compatibilidad, la composición química, estabilidad mecánica y arquitectura 3D del andamio son aspectos fundamentales para la ingeniería de tejidos con ADSCs de modo de poder garantizar penetración, proliferación y diferenciación celular en la estructura [44]. Dragoo y col., 2003 determinaron que la transducción con la información de la proteína morfogenética del hueso 2 (BMP2) resultó en la producción de hueso ectópico [45]. Lendeckel y col., 2004 utilizaron para un tratamiento regenerativo de defectos de calvaria una combinación de hueso esponjoso ilíaco autólogo, ADSCs, pegamento de fibrina y un andamio biodegradable [46]; el estudio realizado luego del implante evidenció formación de hueso. En un estudio de pacientes con la enfermedad de Crohn, pudieron ser cerradas aperturas en fístulas utilizando ADSCs autólogas [47].
Considerando lo expuesto se puede decir que las ADSCs se han convertido en una opción promisoria para terapias que utilizan células para el tratamiento de diferentes dolencias. Por estas razones, es esperable que las ADSCs se conviertan en una muy buena alternativa para aplicaciones clínicas futuras y reconstrucción de tejidos [30].
Los resultados obtenidos podrían contribuir al desarrollo de nuevas estrategias de ingeniería de tejido óseo inspiradas en mecanismos de reparación endógenos. Los reportes existentes y pruebas clínicas señalan que las ADSCs en andamios 3D podrían ser una alternativa potencial en reparación de heridas [48], implantes cardiovasculares [49], [50], reparación de tejido ortopédico [51], ingeniería oral y maxilofacial [52] y reconstrucción plástica post-cirugía [53].
3.3 Materiales y métodos – Nanorodillos de HA