Alginato en procesos de criopreservación celular y su rol como factor inductor de diferenciación condrogénica

Alginato en procesos de criopreservación celular y su rol como factor inductor de diferenciación condrogénica

Contenido principal del artículo

Juliana María Giraldo Hoyos
Diana Fernanda Trochêz Wilchez
Juliana Valencia Serna
Natalia Zapata Linares
Carolina Londoño Peláez
Catalina Pineda Molina

Resumen

En este estudio se evaluó la influencia que ejerce el alginato de sodio en procesos de   
diferenciación condrogénica de células madre adultas, así como su posible rol como agente  criopreservante no penetrante para su mantenimiento por largos periodos de tiempo. Con el fin de alcanzar este objetivo, células madre obtenidas de tejido adiposo, fueron aisladas y  cultivadas en una matriz tridimensional de alginato y posteriormente criopreservadas por distintos periodos de tiempo. Se evaluó la influencia del alginato sobre la morfología de las células encapsuladas y se encontró que las células pasaron de tener una morfología fibroblastoide, a una morfología redondeada. Adicionalmente, después de la coloración con Safranina O, se encontró presencia de proteoglicanos en las células encapsuladas, lo que sugiere que el cultivo en este material, provee la generación de una matriz extracelular típica del tejido condrocítico. En cuanto a la viabilidad de las células después de ser criopreservadas en las matrices de alginato por diferentes periodos de tiempo, tenían una menor viabilidad en la mayoría de los casos en comparación con las células normalmente criopreservadas. Dichos resultados sugieren que el alginato de sodio es un buen inductor de diferenciación  condrogénica, pero no es tan útil para criopreservación de células madre adultas.  Rev.cienc.biomed. 2011; 2 (2): 201-209

Palabras clave:

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Detalles del artículo

Referencias (VER)

Pu LLQ, Cui X, Fink BF, Gao D, Vasconez HC. Adipose aspirates as a source for human processed lipoaspirate cells after optimal cryopreservation. Plast. Reconstr. Surg. 2006;117(6):1845-

Ringe J, Kaps C, Burmester G-R, Sittinger M. Stem cells for regenerative medicine: advances in the engineering of tissues and organs. Naturwissenschaften. 2002;89(8):338-351.

Zuk PA, Zhu M, Ashjian P, De Ugarte DA, Huang JI, Mizuno H, et al. Human adipose tissue is a source of multipotent stem cells. Mol. Biol. Cell. 2002;13(12):4279-4295.

Schäffler A, Büchler C. Concise review: adipose tissue-derived stromal cells--basic and clinical implications for novel cell-based therapies. Stem Cells. 2007;25(4):818-827.

Zuk PA, Zhu M, Mizuno H, Huang J, Futrell JW, Katz AJ, et al. Multilineage cells from human adipose tissue: implications for cell-based therapies. Tissue Eng. 2001;7(2):211-228.

Mizuno H, Zuk PA, Zhu M, Lorenz HP, Benhaim P, Hedrick MH. Myogenic differentiation by human processed lipoaspirate cells. Plast. Reconstr. Surg. 2002;109(1):199-209; discussion 210-211.

Huang JI, Beanes SR, Zhu M, Lorenz HP, Hedrick MH, Benhaim P. Rat extramedullary adipose tissue as a source of osteochondrogenic progenitor cells. Plast. Reconstr. Surg. 2002;109(3):1033- 1041; discussion 1042-1043.

Huang JI, Zuk PA, Jones NF, Zhu M, Lorenz HP, Hedrick MH, et al. Chondrogenic potential of multipotential cells from human adipose tissue. Plast. Reconstr. Surg. 2004;113(2):585-594.

Weinzierl K, Hemprich A, Frerich B. Bone engineering with adipose tissue derived stromal cells. J Craniomaxillofac Surg. 2006;34(8):466-471.

Ashjian PH, Elbarbary AS, Edmonds B, DeUgarte D, Zhu M, Zuk PA, et al. In vitro differentiation of human processed lipoaspirate cells into early neural progenitors. Plast. Reconstr. Surg. 2003;111(6):1922-1931.

Pineda Molina C, Londoño Peláez C. Obtención de células madre del tejido adiposo y su potencial de diferenciación osteogénico. Revista Ingeniería Biomédica. 2009;3(5):58-65.

Kilian KA, Bugarija B, Lahn BT, Mrksich M. Geometric cues for directing the differentiation of mesenchymal stem cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010;107(11):4872-4877.

Awad HA, Halvorsen Y-DC, Gimble JM, Guilak F. Effects of transforming growth factor beta1 and dexamethasone on the growth and chondrogenic differentiation of adipose-derived stromal

cells. Tissue Eng. 2003;9(6):1301-1312.

Betre H, Ong SR, Guilak F, Chilkoti A, Fermor B, Setton LA. Chondrocytic differentiation of human adipose-derived adult stem cells in elastin-like polypeptide. Biomaterials. 2006;27(1):91-99.

Erickson GR, Gimble JM, Franklin DM, Rice HE, Awad H, Guilak F. Chondrogenic potential of adipose tissue-derived stromal cells in vitro and in vivo. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002;290(2):763-769.

Zapata NM, Zuluaga NJ, Betancur SN, López LE. Cultivo de tejido cartilaginoso articular: acercamiento conceptual. Revista EIA. 2007;8:117-129.

Jin X bing, Sun Y sheng, Zhang K, Wang J, Shi T ping, Ju X dong, et al. Ectopic neocartilage formation from predifferentiated human adipose derived stem cells induced by adenoviralmediated

transfer of hTGF beta2. Biomaterials. 2007;28(19):2994-3003.

Lee JW, Kim YH, Kim S-H, Han SH, Hahn SB. Chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells and its clinical applications. Yonsei Med. J. 2004 30;45 Suppl:41-47.

Bonaventure J, Kadhom N, Cohen-Solal L, Ng KH, Bourguignon J, Lasselin C, et al. Reexpression of cartilage-specific genes by dedifferentiated human articular chondrocytes cultured in alginate

beads. Exp. Cell Res. 1994;212(1):97-104.

Stensvaag V, Furmanek T, Lønning K, Terzis AJA, Bjerkvig R, Visted T. Cryopreservation of alginate-encapsulated recombinant cells for antiangiogenic therapy. Cell Transplant. 2004;13(1):35-44.

Herrler A, Eisner S, Bach V, Weissenborn U, Beier HM. Cryopreservation of spermatozoa in alginic acid capsules. Fertil. Steril. 2006;85(1):208-213.

Bhakta G, Lee KH, Magalhães R, Wen F, Gouk SS, Hutmacher DW, et al. Cryopreservation of alginate-fibrin beads involving bone marrow derived mesenchymal stromal cells by vitrification.

Biomaterials. 2009;30(3):336-343.

García F, Zapata NM, López LE, Londoño Peláez C. Caracterización de una fuente celular bovina multipotente y su potencial aplicación como modelo para la evaluación de biomateriales. 2008;

Fuentes Lacouture MF. Optimización del sistema de cultivo y caracterización de células madre mesenquimales obtenidas a partir de médula ósea humana [Trabajo de grado]. Colombia (BOG): Pontificia Universidad Javeriana; 2008. 83 p.

Freshney I. Culture of Animal Cells: A manual of basic technique fifth edition. 5th ed. New York: Wiley & Liss; 2005.

Wilson A, Butler PE, Seifalian AM. Adipose-derived stem cells for clinical applications: a review. Cell Prolif. 2011;44(1):86-98.

Takata A, Otsuka M, Kogiso T, Kojima K, Yoshikawa T, Tateishi R, et al. Direct differentiation of hepatic cells from human induced pluripotent stem cells using a limited number of cytokines.

Hepatol Int [Internet]. 2011 [cited 2011];Available from: http://www.springerlink.com/index/10.1007/s12072-011-9251-5

Hsieh-Bonassera ND, Wu I, Lin JK, Schumacher BL, Chen AC, Masuda K, et al. Expansion and redifferentiation of chondrocytes from osteoarthritic cartilage: cells for human cartilage tissue

engineering. Tissue Eng Part A. 2009;15(11):3513-3523.

Little CJ, Bawolin NK, Chen D. Mechanical Properties of Natural Cartilage and Tissue Engineered Constructs. Tissue Engineering Part B: Reviews. 2011;110316043918076.

Sugii S, Kida Y, Berggren WT, Evans RM. Feeder-dependent and feeder-independent iPS cell derivation from human and mouse adipose stem cells. Nat Protoc. 2011;6(3):346-358.

Goh BC, Thirumala S, Kilroy G, Devireddy RV, Gimble JM. Cryopreservation characteristics of adipose-derived stem cells: maintenance of differentiation potential and viability. J Tissue Eng

Regen Med. 2007;1(4):322-324.

Guyomard C, Rialland L, Fremond B, Chesne C, Guillouzo A. Influence of alginate gel entrapment and cryopreservation on survival and xenobiotic metabolism capacity of rat hepatocytes.

Toxicol. Appl. Pharmacol. 1996;141(2):349-356.

Rialland L, Guyomard C, Scotte M, Chesné C, Guillouzo A. Viability and drug metabolism capacity of alginate-entrapped hepatocytes after cryopreservation. Cell Biol. Toxicol. 2000;16(2):105-116.

Malpique R, Ehrhart F, Katsen-Globa A, Zimmermann H, Alves PM. Cryopreservation of adherent cells: strategies to improve cell viability and function after thawing. Tissue Eng Part C Methods.

;15(3):373-386.

Citado por