Introducción y Objetivos: El tratamiento con células madre en ingeniería tisular supone una interesante opción de tratamiento, pero las aplicaciones clínicas están limitadas por la morbilidad y el bajo número de células obtenidas. Recientes estudios han identificado una abundante fuente de células madre en tejido adiposo. Estas células madre de tejido adiposo (ASC), son capaces de diferenciarse a diferentes linajes celulares y expresan múltiples factores de crecimiento, lo que las hace indicadas para aplicaciones clínicas. La bola adiposa de Bichat (BFP), una masa de tejido adiposo encapsulado que se localiza en la cavidad oral, podría representar una fuente de fácil acceso para dentistas y cirujanos orales. Substitutos biosintéticos como el fosfato tricálcico (β-TCP), la hidroxiapatita (HA) y mezclas de ambos (fosfato bicálcico; BCP), han sido utilizados con éxito como biomateriales para injertos óseos. El uso de factores de crecimiento que estimulen la diferenciación osteogénica es también de interés para ingeniería tisular ósea. Los objetivos del estudio son investigar si BFP es una fuente abundante de ASC, y si ASC estimuladas sólo 15min con proteína morfogenética ósea-2 (BMP-2), y sembradas en diferentes biomateriales compuestos de β-TCP sólo o mezclas de β-TCP y HA, favorecen la formación ósea.
Materiales y Métodos: ASC obtenidas de tejido adiposo subcutáneo abdominal y BFP fueron contadas y analizadas por citometría de flujo para determinar el número celular, fenotipo y porcentaje de ASC. A las 2 semanas, la multipotencialidad de las ASC de BFP fue también analizada. Seguidamente, se sembraron ASC estimuladas o sin estimular durante 15 minutos con 10 ng/ml de BMP-2 en diferentes biomateriales de fosfato cálcico. La adhesión, proliferación y diferenciación osteogénica de las ASC fue analizada y comparada.
Resultados: BFP contiene ~30% de ASC. El nº de ASC por gramo de tejido adiposo de BFP a la semana de cultivo fue dos veces superior que en tejido adiposo subcutáneo abdominal. La expresión de marcadores angiogénicos fue también superior, y además presentaban multipotencialidad. Un tratamiento con BMP-2 de 15min incrementó la proliferación y diferenciación osteogénica de ASC en BCP compuesto de 60% HA y 40% de β-TCP, pero no en otros biomateriales con menor porcentaje de HA.
Conclusiones: BFP es una fuente rica de ASC y apropiada para ingeniería tisular ósea. Una corta estimulación con BMP-2 de sólo 15min es suficiente para estimular la proliferación y diferenciación osteogénica de las ASC. Por lo tanto., estas células podrían tratarse con BMP-2 durante 15min y sembrarse en BCP compuesto de 60% HA para mejorar la regeneración ósea. / ABSTRACT
Background and Objective: Stem cells offer an interesting tool for tissue engineering, but the clinical applications are limited by donor site morbidity and low cell number upon harvest. Recent studies have identified an abundant source of stem cells in subcutaneous adipose tissue. These adipose stem cells (ASC), are able to differentiate to several lineages and express multiple growth factors, which makes them suitable for clinical application. Buccal fat pad (BFP), an adipose encapsulated mass in the oral cavity, could represent an easy access source for dentists and oral surgeons. Biosynthetic substitutes such as β-tricalcium phosphate (β-TCP), hydroxyapatite (HA), and mixtures of HA/β-TCP (biphasic calcium phosphate; BCP) have been successfully used as bone graft biomaterials. Growth factors stimulating osteogenic differentiation are also interesting for bone tissue engineering applications. We aimed to investigate whether BFP is a rich source of ASC, and whether ASC triggered for only 15 min with bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), and seeded onto different calcium phosphate scaffolds composed of β-TCP alone or mixtures of HA/β-TCP, could stimulate bone formation.
Materials & Methods: ASC obtained from subcutaneous abdominal adipose tissue and BFP were counted and analyzed by flow cytometry, to determine ASC cell number, phenotype and percentage. At two weeks of culture, the multipotent differentiation potential of ASC from BFP was analyzed. Furthermore, fresh ASC either or not stimulated with 10ng/ml BMP-2 for 15min were seeded on different calcium phosphate scaffolds. ASC attachment, proliferation and osteogenic differentiation was analyzed and compared.
Results: BFP contained ~30% of ASC. The ASC number obtained per gram of adipose tissue from BFP at one week of culture was 2-fold higher than in subcutaneous abdominal adipose tissue. Angiogenic marker expression was also higher, and ASC showed multipotent differentiation potential as well. Fifteen min BMP-2 treatment increased ASC cell proliferation and osteogenic differentiation on BCP composed of 60% HA and 40% β-TCP, but not on other scaffolds containing less percentage of HA.
Conclusions: Buccal fat pad is a rich alternative source of ASC suitable for bone tissue engineering. Short stimulation of only 15 minutes with BMP-2 is enough to stimulate ASC proliferation and osteogenic differentiation. Therefore ASC could be treated shortly with BMP-2 and seeded on BCP with 60% HA to improve bone regeneration.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UIC/oai:www.tdx.cat:10803/31987 |
| Date | 20 May 2011 |
| Creators | Farré Guasch, Elisabet |
| Contributors | Martí Pagès, Carles, Casals i Farré, Núria, Klein-Nulend, Jenneke, Universitat Internacional de Catalunya. Departament d'Odontologia |
| Publisher | Universitat Internacional de Catalunya |
| Source Sets | Universitat Internacional de Catalunya |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 328 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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