Los recubrimientos de nanofibras peptídicas multifuncionales mejoran la regeneración ósea en los materiales xenograft

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los biomateriales
• La Medicina Regenerativa
• Ingeniería dental

Sus antecedentes:

• Los injertos óseos convencionales (xenoinjertos, aloinjertos, sintéticos) tienen un rendimiento biológico subóptimo en odontología regenerativa.
• La mejora de la bioactividad del injerto es crucial para mejorar los resultados de la regeneración ósea.
• Los anfifiles de péptidos (PA) ofrecen una plataforma versátil para la funcionalización de biomateriales.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto de los recubrimientos de nanofibras multifuncionales peptídicas anfifilas (PA) en la bioactividad de los injertos óseos convencionales.
• Evaluar el rendimiento in vitro e in vivo de los injertos óseos funcionalizados con PA para mejorar la regeneración ósea.

Principales métodos:

• Se han sintetizado moléculas peptídicas anfifilas con secuencias osteoinductivas, promotoras de la mineralización, adhesivas y antimicrobianas.
• Los PAs autoensamblados en nanofibras y en injertos xenograft, allograft y sintéticos funcionalizados.
• Se evaluó in vitro la adhesión celular, la viabilidad, la expresión génica osteogénica, la actividad de la ALP y la mineralización utilizando células madre de pulpa dental humana (DPSC).
• Evaluación in vivo de la regeneración ósea en un modelo de defecto calvarial de conejo mediante micro-CT e histología.

Principales resultados:

• Los injertos recubiertos de PA mejoraron significativamente la adhesión y la proliferación celular tempranas en comparación con los controles.
• La expresión génica relacionada con la osteogénesis (RUNX2, OPN, COL1A1), la actividad de la ALP y la mineralización aumentaron notablemente.
• Los estudios in vivo mostraron un mayor volumen óseo, maduración trabecular e integración en los defectos tratados con PA, especialmente con los xenografts sólo con PA y los recubiertos con PA.

Conclusiones:

• La funcionalización de injertos óseos convencionales con mezclas de nanofibras de PA a medida mejora la respuesta celular y la diferenciación osteogénica.
• Esta estrategia mejora significativamente la regeneración ósea, ofreciendo un enfoque mínimamente invasivo para aplicaciones de reparación ósea.
• Los recubrimientos de nanofibra de PA representan un método prometedor para aumentar la biofuncionalidad de los materiales de injerto óseo existentes.