{"id":1822,"date":"2022-07-19T17:22:32","date_gmt":"2022-07-19T20:22:32","guid":{"rendered":"http:\/\/cryovida.com\/2017\/?post_type=news&p=1822"},"modified":"2022-07-19T18:08:28","modified_gmt":"2022-07-19T21:08:28","slug":"organoide-construido-a-partir-de-celulas-madre-de-tejido-oseo","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/cryovida.com\/2017\/news\/organoide-construido-a-partir-de-celulas-madre-de-tejido-oseo\/","title":{"rendered":"Organoide construido a partir de c\u00e9lulas madre de tejido \u00f3seo"},"content":{"rendered":"

Resumen<\/strong><\/h3>\n

La formaci\u00f3n \u00f3sea (osteog\u00e9nesis) es un proceso complejo en el que la diferenciaci\u00f3n celular y la generaci\u00f3n de una matriz org\u00e1nica mineralizada se sincronizan para producir una arquitectura jer\u00e1rquica h\u00edbrida.\u00a0Para estudiar los mecanismos de la osteog\u00e9nesis en la salud y la enfermedad, existe una gran necesidad de sistemas funcionales que incluyan en paralelo los procesos de formaci\u00f3n tanto celular como de matriz.\u00a0Los organoides basados \u200b\u200ben c\u00e9lulas madre son prometedores como modelos 3D in vitro funcionales y autoorganizados para estudiar la fisiolog\u00eda y la patolog\u00eda de diversos tejidos.\u00a0Sin embargo, para el hueso humano, a\u00fan no se dispone de un sistema de modelo funcional de este tipo.\u00a0Este estudio informa sobre la diferenciaci\u00f3n in vitro de c\u00e9lulas estromales de m\u00e9dula \u00f3sea humana en un cocultivo 3D autoorganizado funcional de osteoblastos y osteocitos, creando un organoide para la formaci\u00f3n de hueso (hueso tejido) en etapa temprana.\u00a0Demuestra la formaci\u00f3n de un organoide en el que los osteocitos se incrustan en la matriz de col\u00e1geno que producen los osteoblastos y se mineraliza bajo control biol\u00f3gico.\u00a0Al igual que en los osteocitos in vivo, los osteocitos incrustados muestran formaci\u00f3n de redes y comunicaci\u00f3n a trav\u00e9s de la expresi\u00f3n de esclerostina.<\/span><\/h4>\n

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Introducci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n

Los organoides se han definido como \u00abagrupaciones celulares 3D in vitro derivadas exclusivamente de c\u00e9lulas madre embrionarias, c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas o tejido primario, capaces de autorrenovarse y autoorganizarse, y que exhiben una funcionalidad org\u00e1nica similar a la del tejido de origen\u00bb.\u00a0Dado que el desarrollo de los organoides se basa en su naturaleza de autoorganizaci\u00f3n, a menudo tambi\u00e9n muestran variabilidad en sus resultados.\u00a0Sin embargo, actualmente los organoides son los sistemas modelo in vitro que m\u00e1s se asemejan a la situaci\u00f3n in vivo en los tejidos y brindan un enfoque prometedor hacia la medicina personalizada.\u00a0Sin embargo, para el hueso humano, todav\u00eda no se dispone de un organoide funcional de este tipo.<\/span><\/h4>\n

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Un desaf\u00edo crucial aqu\u00ed es la realizaci\u00f3n de un sistema 3D con diferentes tipos de c\u00e9lulas \u00f3seas que interact\u00faan.\u00a0En particular, la diferenciaci\u00f3n de las c\u00e9lulas estromales mesenquimales derivadas de la m\u00e9dula \u00f3sea humana (hBMSC) en osteocitos, que forman el 90-95% de la fracci\u00f3n celular del tejido \u00f3seo,\u00a0a\u00fan no se ha logrado in vitro y actualmente sigue siendo un paso cr\u00edtico .\u00a0en la ingenier\u00eda de modelos \u00f3seos humanos in vitro.<\/span><\/h4>\n


\nIn vivo, los osteocitos se forman a trav\u00e9s de la diferenciaci\u00f3n de los osteoblastos, luego de que estos se incrustan en la matriz extracelular que producen.\u00a0Los osteocitos son responsables de detectar las demandas biof\u00edsicas impuestas al tejido y de orquestar las acciones concomitantes de los osteoblastos y los osteoclastos en la remodelaci\u00f3n del hueso,\u00a0as\u00ed como de mantener la homeostasis del calcio y el fosfato.\u00a0Durante la diferenciaci\u00f3n de osteoblastos a osteocitos, las c\u00e9lulas desarrollan largas extensiones llamadas procesos, mediante los cuales forman una red sensorial que traduce se\u00f1ales mec\u00e1nicas en se\u00f1ales bioqu\u00edmicas y a trav\u00e9s de las cuales interact\u00faan con otras c\u00e9lulas.<\/span><\/h4>\n


\nIn vitro, a\u00fan no se ha demostrado que las l\u00edneas celulares basadas en osteoblastos desarrolladas como modelos de osteocitos o diferenciaci\u00f3n de osteocitos produzcan una matriz de col\u00e1geno mineralizado completamente desarrollada\u00a0y, por lo tanto, su funci\u00f3n como modelos 3D para la formaci\u00f3n \u00f3sea est\u00e1 limitada.\u00a0Hasta ahora, la diferenciaci\u00f3n completa de c\u00e9lulas madre mesenquimales (MSC) en osteocitos funcionales se ha demostrado en c\u00e9lulas de rat\u00f3n, y se ha mantenido en cultivo durante un a\u00f1o\u00a0, pero esto a\u00fan no se ha demostrado en c\u00e9lulas humanas.\u00a0Recientemente, se han obtenido c\u00e9lulas similares a preosteocitos a partir de c\u00e9lulas primarias humanas\u00a0y se han generado cocultivos a partir de poblaciones preparadas previamente de osteoblastos y osteocitos.\u00a0Han demostrado la producci\u00f3n de la prote\u00edna podoplanina, un marcador para la incrustaci\u00f3n de osteocitos en una matriz mineralizante, durante per\u00edodos de tiempo m\u00e1s prolongados, pero la demostraci\u00f3n directa de la producci\u00f3n in vitro de una matriz mineralizada similar a un hueso en 3D que muestra la mineralizaci\u00f3n intrafibrilar bajo el control biol\u00f3gico a\u00fan no ha sido demostrado.\u00a0Tambi\u00e9n falta una demostraci\u00f3n de la producci\u00f3n de esclerostina por los osteocitos a nivel de prote\u00edna, donde la esclerostina es una mol\u00e9cula antianab\u00f3lica clave que interact\u00faa con los osteoblastos para regular negativamente la formaci\u00f3n de ECM.\u00a0Por lo tanto, la creaci\u00f3n de un organoide, como modelo para el desarrollo \u00f3seo, a trav\u00e9s de la diferenciaci\u00f3n completa de las c\u00e9lulas primarias humanas en una red funcional de osteocitos dentro de una matriz mineralizada similar al hueso, sigue siendo un desaf\u00edo pendiente.<\/span><\/h4>\n


\nComo parte de nuestros esfuerzos para realizar un modelo \u00f3seo in vitro totalmente funcional, este trabajo informa la diferenciaci\u00f3n de BMSC humanas en un cocultivo 3D autoorganizado funcional de osteoblastos y osteocitos, creando un organoide para la formaci\u00f3n de hueso en etapa temprana (hueso tejido) .\u00a0Usamos una combinaci\u00f3n de inmunohistoqu\u00edmica, microscop\u00eda electr\u00f3nica 2D y 3D y espectroscop\u00eda para demostrar que los osteocitos forman una red que muestra la comunicaci\u00f3n c\u00e9lula-c\u00e9lula a trav\u00e9s de la expresi\u00f3n de esclerostina, incrustada dentro de la matriz de col\u00e1geno formada por los osteoblastos y mineralizada bajo control biol\u00f3gico.<\/span><\/h4>\n


\nCon esta extensa caracterizaci\u00f3n, demostramos que este es el primer sistema de modelo in vitro vivo en 3D completamente funcional para investigar los procesos de diferenciaci\u00f3n y desarrollo de matriz durante la formaci\u00f3n \u00f3sea temprana.<\/span><\/h4>\n

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Anat Akiva<\/a>,Juana Melke<\/a>,Sana Ansari<\/a>,nalan liv<\/a>,Robin van der Meijden<\/a>,Merijn van Erp<\/a>,feihu zhao<\/a>,M\u00e9rula Stout<\/a>,Wouter H. Nijhuis<\/a>,cilios de heus<\/a>,claudia mu\u00f1iz ortera<\/a>,Trabajo Fermie<\/a>,Judith Klumperman<\/a>,Keita Ito<\/a>,Nico Sommerdijk<\/a>,<\/span>sandra hofmann<\/span><\/a><\/h5>\n

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Publicado por primera vez:09 marzo 2021 \u00a0<\/span>https:\/\/doi.org\/10.1002\/adfm.202010524<\/strong><\/a><\/span><\/h4>\n

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