Remodelación mediada por fibroblastos gingival humanos de los hidrogeles tridimensionales de fibrina de las encías

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Biomateriales Ciencia de los Biomateriales.
• Ingeniería de tejidos Ingeniería de tejidos.
• Biología celular Biología celular.

Sus antecedentes:

• La matriz extracelular (MEC) es crucial para la función de los fibroblastos en la reparación de los tejidos.
• Comprender cómo la dimensionalidad del cultivo afecta las interacciones fibroblastos-ECM es vital para la medicina regenerativa.
• Los modelos actuales a menudo carecen de la complejidad de los entornos de tejidos nativos.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el impacto de los hidrogeles de fibrina 3D frente a los cultivos 2D en el fenotipo del fibroblasto gingival humano (GF) y la remodelación de la ECM.
• Para comparar la morfología de los fibroblastos, la expresión génica, la actividad proteica y la deposición de ECM en sistemas de cultivo 2D y 3D.
• Evaluar la idoneidad de los hidrogeles de fibrina 3D como modelo biomimético para el estudio de la regeneración de los tejidos blandos.

Principales métodos:

• Fibroblastos gingival humanos primarios (GFs) cultivados en monocapas 2D y hidrogeles de fibrina 3D.
• Coloración viva/muerta para la evaluación de la viabilidad celular y la morfología.
• Coloración histológica (H&E, Tricromo de Masson) para cambios en el ECM.
• El análisis de la expresión génica (FN1, COL1A1, COL3A1, TGFB1, ACTA2, PLAU, PLAT).
• Ensayos de actividad de MMP-2.
• Pruebas mecánicas de rigidez y relajación del hidrogel.

Principales resultados:

• GFs exhibieron morfología alargada / ramificada en hidrogeles 3D versus en forma de huso en 2D.
• La degradación progresiva de la fibrina y la deposición de nuevo colágeno se observa en cultivos 3D durante 21 días.
• Significativa regulación al alza de TGFB1 y ACTA2 (marcador de miofibroblastos) en hidrogeles 3D.
• Aumento de la actividad de MMP-2 y un cambio hacia la remodelación collagenolítica tanto en 2D como en 3D.
• No hay cambios significativos en la rigidez del hidrogel a pesar de la remodelación celular activa.

Conclusiones:

• Los hidrogeles de fibrina 3D proporcionan un microambiente fisiológicamente relevante para los fibroblastos.
• Estos hidrogeles apoyan la remodelación de la ECM mediada por fibroblastos, incluida la diferenciación de miofibroblastos y la síntesis de colágeno.
• Los hidrogeles de fibrina 3D sirven como un valioso modelo biomimético para investigar la mecanobiología y regeneración de los tejidos blandos.