Patrones de colonización de células endoteliales y células madre en discos rotatorios

Abstract

La ingeniería de tejidos es actualmente una de las áreas de mayor interés dentro de las disciplinas biomédicas. Para esta aplicación, es necesario "aprender" a controlar la forma en que las células individuales se asocian y crecen para formar tejidos Útiles para transplante. El presente trabajo tuvo como objetivo la descripción, comparación y análisis de patrones de colonización y crecimiento de líneas celulares [células madre y células de endoteliales de vena de cordón umbilical (HUVEC)] cultivadas en discos rotatorios a diferentes velocidades y con diferentes texturas de grabado. Se hipotetiza que la imposición de un campo de velocidad rotatorio puede favorecer la formación homogénea de monocapas celulares y acelerar el proceso de formación de tejidos. Se extrajeron células madre de fémur de rata, y se aislaron con gradiente de densidad con Percoll® y células endoteliales de cordón umbilical de humano, segÚn la técnica de Gimbrone y colaboradores (1974). Las células madre se cultivaron en medio IMDM (Iscove's Modified Dulbecco's Médium) y las endoteliales en medio 199 durante 168 hrs., a 37°C, con 5 % de CO2, en cajas petri de vidrio (D =14 cm.) grabadas con diferentes patrones (grabado sobre vidrio) y sometidas a diferentes velocidades (0, 3, 5 y 8 RPM). Transcurrido el tiempo de cultivo los nÚcleos de las células fueron tenidas con Propidium® (colorante fluorescente) y se tomaron registros fotográficos de sus patrones de colonización. Adicionalmente, se evaluaron las curvas de crecimiento correspondientes a distintas velocidades de rotación, en microplacas de 24 pozos de acuerdo con protocolos estándar de conteo de células de mamífero (Freshney, 2000). Se reportan tiempos de doblaje a distintas condiciones de rotación. La imposición de un campo rotacional y diferentes grabados, tiene efecto en los patrones de crecimiento y la velocidad de crecimiento observado en los cultivos celulares. Se observa preferencia de colonización en los bordes de los grabados. En discos en rotación, la colonización de las superficies de cultivo es más homogénea que en cajas estáticas (0 RPM). La velocidad de crecimiento celular a 3RPM y 5RPM es superior a la observada en sistemás estáticos. En cajas rotando a 8 RPM, la adhesión celular fue deficiente. Nuestros resultados evidencian la existencia de una condición óptima de rotación de los discos, que favorece la velocidad de crecimiento celular, y la existencia de un umbral de velocidad máxima, después del cual la colonización no es apropiada. Los resultados demuestran que tanto la textura grabada, como la imposición de un campo de velocidad rotacional, tienen efecto en los patrones de colonización y crecimiento de células madre y endoteliales en cultivo. Los cultivos sujetos a flujos rotacionales moderados (3 y 5 RPM) aceleraron su ritmo de crecimiento celular y colonizaron superficies de forma más homogénea.