Tesis doctoral de Lluís Quintana Frigola
La medicina regenerativa es una disciplina que ha ganado reconocimiento en las últimas décadas porque muchas enfermedades no son tratables con fármacos convencionales. Muchos grupos de investigación y empresas invierten tiempo y dinero en la producción de nuevos paradigmas para curar enfermedades como el parkinson, la artrosis o la regeneración de médula espinal. Estas propuestas se basan en el uso de tejidos biomiméticos para reparar órganos dañados. En esta tesis se presenta un nuevo modelo experimental para estudiar la formación de hueso y cartílago y tal vez la reparación de estos tejidos. hemos utilizado fibroblastos embrionarios de ratón (mefs) combinados con diferentes materiales biomiméticos para estudiar hueso y cartílago in vitro e in vivo. Estos mefs se cultivaron in vitro e in vivo en rad16-i, un péptido auto-ensamblable con estructura similar a matrices extracelulares genéricas, con el objetivo de estudiar la evolución de los fibroblastos en estas dos condiciones. También se han recubierto superficialmente micropartículas de hidroxiapatita obteniendo cargas inorgánicas similares al hueso y biológicamente activas para utilizarlas como sustitutos de hueso o cartílago. Con la idea de mejorar los recubrimientos superficiales, hemos desarrollado una plataforma que permite llevar a cabo pruebas combinatorias con factores de crecimiento y otros compuestos biológicamente activos. cultivos in vitro de mefs han mostrado que cuando fibroblastos embrionarios primarios de ratón se cultivan en rad16-i, establecen una red intercelular que causa una contracción celular organizada, proliferación y migración celulares y culmina con la formación de una estructura bilateral y simétrica con un eje central distinguible. Durante este proceso morfológico, aumenta la expresión de un grupo de genes mesodérmicos (brachyury, sox9, sox5, sox6, runx2). La expresión de brachyury está localizada primero en el eje de simetría central y después se extiende a los dos lados de la estructura. Para terminar, la formación espontánea de un tejido similar al del cartílago acompaña a la expresión de sox9 y runx2. el estudio in vivo de mefs se hizo gracias a la técnica de toma de imágenes no invasiva basada en bioluminiscencia (bli) que han desarrollado en el grupo de investigación del dr. Jerónimo blanco. Estos experimentos han mostrado que el rad16-i es una matriz muy permisiva para a la supervivencia y proliferación celulares in vivo. Además, parece que las pobres propiedades mecánicas que tiene el rad16-i no le suponen ninguna desventaja en términos de crecimiento celular in vivo. finalmente, hemos desarrollado diferentes tipos de micropartículas de hidroxiapatita (ha) no recubiertas, y recubiertas mediante polimerización asistida por plasma. Los recubrimientos permiten afinar las propiedades de la ha y producir partículas que satisfagan las necesidades de diferentes aplicaciones médicas en reparación de hueso y cartílago. También hemos desarrollado un método para producir plataformas basadas en placas de 96 pozos que permitan hacer pruebas combinatorias con compuestos biológicamente activos para varias aplicaciones en medicina regenerativa. en conclusión, hemos aportado nuevas ideas y herramientas que permitirán hallar tejidos regenerativos basados en el uso de fibroblastos y materiales biomiméticos.
Datos académicos de la tesis doctoral «A new experimental model to study bone and cartilage formation using a bioengineering approach«
- Título de la tesis: A new experimental model to study bone and cartilage formation using a bioengineering approach
- Autor: Lluís Quintana Frigola
- Universidad: Ramón llull
- Fecha de lectura de la tesis: 19/06/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Carlos Semino
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Antonio Planas sauter
- antoni Bayés genis (vocal)
- jerónimo Blanco fernández (vocal)
- angel Raya chamorro (vocal)