Un polímero programable induce la generación de hueso por células madre
16-01-2020
Produce señales térmicas y mecánicas que activan el programa osteogénico y podría ser útil en la reparación de defectos óseos.
Investigadores de diversos institutos asociados al Centro Helmholtz han desarrollado láminas de un material capaz de transmitir simultáneamente estímulos térmicos y mecánicos a las células madre mesenquimales (CMMs) situadas sobre ellas.
El polímero que forma las láminas es programable, pudiendo sincronizar la estimulación para dirigir la diferenciación de las CMMS hacia la formación de hueso. En el examen del mecanismo molecular inducido en las CMMs por este material los científicos constataron cambios morfológicos tanto en el propio polímero como en las CMMs, las cuales también experimentaron un aumento en el influjo de calcio y cambios en la adhesión focal.
El aumento de calcio conduce a una modificación en el grado de acetilación de la histona H3K9, con la consiguiente activación del programa genético osteogénico. Andreas Lendlein, investigador en el Instituto de Ciencia de Biomateriales y director del estudio, afirma que las CMM actúan como un sensor que procesa los estímulos recibidos desde el entorno y que responde en consecuencia. Estos estímulos raramente llegan de forma individual, sino como combinación de señales mecánicas, térmicas y bioquímicas.
Esta simultaneidad natural no había sido tenida en cuenta en estudios previos en los que cada estímulo era aplicado de manera independiente, resultando en la necesidad de ajustes continuos. El enfoque actual demuestra que la combinación de estímulos vehiculizada por el nuevo material acelera el programa de diferenciación, lo que puede suponer un avance tecnológico en la ingeniería de tejidos del periostio.
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