Fosfatasa Alcalina (ALP) y Runx2 en cultivos celulares de osteoblastos estimulados con campo eléctrico

El objeto de este estudio fue identificar el estímulo eléctrico que debe aplicarse en cultivos celulares de osteoblastos (Ob) para aumentar la expresión del gen de Fosfatasa Alcalina (ALP) y el factor de transcripción Runx2. Se cultivaron Ob de la American Type Culture Collection (ATCC) Ref. CRL 11372. Los cultivos se estimularon del día cinco, cuando las células presentaron confluencia, hasta el día ocho. El estímulo aplicado a cada grupo experimental fue de 100mV, 200mV, 300mV, 400mV y 500mV respectivamente, se cultivó un grupo control no estimulado con cada grupo experimental. El campo eléctrico se generó con corriente alterna (AC) y se aplicó mediante dos placas de aluminio ubicadas de forma lateral y paralela a los frascos de cultivo de 25cm2. Los niveles de expresión de mRNA se midieron con la técnica quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT–PCR). Con la aplicación de campo generado con AC aumentó la expresión del factor de transcripción RunX2 en proporción directa al aumento del voltaje aplicado. La expresión del gen de ALP fue inversamente proporcional a la aplicación del estímulo y se identificó una diferencia significativa entre la presencia y ausencia del estímulo, siendo mayor en ausencia del estímulo. El campo eléctrico generó una señal que puede aumentar o disminuir la expresión de los genes que median la formación de tejido óseo. En el caso de Runx2, favoreció la diferenciación de células mesenquimales a Ob con la consecuente actividad de remodelación y formación del tejido óseo

Estimulador eléctrico para cultivos celulares basado en la aplicación de voltaje en un par de placas planas paralelas

La presente invención se relaciona con un estimulador eléctrico para cultivos celulares, el cual cumple la función activar la proliferación de células osteoprogenitoras y de activar la expresión de los genes que intervienen en el proceso de diferenciación celular hacia el linaje osteogénico. Este efecto se produce en las células mediante un campo electromagnético que se crea en medio de dos placas energizadas, cada una con voltaje opuesto. Así las cosas, el funcionamiento del estimulador de la presente invención se basa en el principio de un capacitor o condensador eléctrico, el cual crea un campo electromagnético, que puede tener diferentes intensidades, el cual se transmite a las células que se encuentran en un contenedor o frasco de cultivo ubicado entre las dos placas energizadas. Alrededor de las placas se coloca un apantallamiento de Faraday para aislar las células de la influencia de campos electromagnéticos externos. El estimulador eléctrico es controlado por medio de una fuente de voltaje externa, la cual es conectada a unos acopladores que permiten aplicar un voltaje determinado a cada una de las placas que generan el campo electromagnético.INGENIERIA ELECTRIC

Polymorphisms of the noggin gene and mandibular micrognathia : a first approximation

El micrognatismo mandibular, deficiencia en el crecimiento de la mandíbula, no permite que los dientes entren en contacto durante la masticación, interfiriendo con la fonación y produciendo inclusive apnea del sueño. Estudios con ratones mutantes para el gen chordin (chd) o noggin (nog) moduladores de las proteínas morfogénicas óseas (BMP) presentaron defectos mandibulares, que van desde hipoplasia mandibular, pasando por micrognatia hasta agnatia. El gen NOG humano fue el primer antagonista de BMP identificado y es esencial para varios eventos tardíos del desarrollo mandibular, que requieren modulación de la actividad de las BMP. El objetivo del trabajo fue determinar la presencia de polimorfismos del gen NOG en pacientes con micrognatismo mandibular y analizar su fenotipo. Se tomaron 4 familias con micrognatismo mandibular, muestras de sangre fueron tomadas por venopunción a los individuos participantes, el ADN fue extraído, se realizó la amplificación de los fragmentos correspondientes a los polimorfismos rs 1236187 y rs 1348322 mediante PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) y se analizaron los SNPs del gen NOG reportados en la base de datos NCBI, mediante secuenciación directa. El SNP rs 1348322, se presen- tó en forma homocigota en los individuos de todas las familias, donde se da el cambio de una Citosina por una Adenina en la posición 112 del exón del gen NOG. El SNP rs 1236187, no arrojó ningún resultado en forma clara. Este resultado sugiere que posiblemente pueden tratarse de polimorfismos poblacionales, o de marcadores poco polimórficos para nuestra población, por lo tanto es necesario continuar en la búsqueda de la relación del gen NOG con el micrognatismo mandibular.13-19Mandibular micrognathia is a deficiency in mandibular growth that prevents tooth contact during mastication, interferes with phonation and even causes sleep apnea. Studies show that mutant mice for chd (chordin) and nog (noggin) genes, which are modulators of the Bone Morphogenic Protein (BMP), had mandibular defects ranging from mandibular hypoplasia to micrognathia and agnathia. The human NOG gene was the first BMP antagonist identified and it is essential for various late events in mandibular development, which require modulation of the BMP activity. The aim of this work was to determine the presence of NOG gene polymorphisms in families with mandibular micrognathia and analyze its phenotype. Four families with mandibular micrognathia were included in this study. Blood samples were taken from the participating individuals through venipuncture and DNA was extracted. The fragments of interest were amplified using the Polymerase Chain Reaction (PCR) and the Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) of the NOG gene reported in the NCBI database were analyzed through direct sequencing. The SNP rs1348322 was present in homozygote form in the subjects from all the families, where Cytosine is changed to Adenine in position 112 of the exon of the NOG gene. The SNP rs 1236187 did not show any clear result. This result suggests that there may be population polymorphism, or markers that are seldom polymorphic for our population. It is therefore necessary to continue with the search for the relationship of the NOG gene with mandibular micrognathia

Mecanotransductor para la estimulación de cultivos celulares

La presente invención se relaciona con un aparato mecatrónico para llevar a cabo la estimulación mecánica de cultivos celulares in Vitro, el cual transmite diferentes intensidades de fuerza a la células adheridas a la superficie en frascos de cultivo, con el fin de estudiar y analizar las diferentes fases del ciclo celular. La estimulación mecánica se basa en la producción de deformaciones cíclicas de diferentes magnitudes y frecuencias en los frascos de cultivo, dando la posibilidad de regular los tiempos de estimulo y reposo mediante un sistema de control automatizado que permite programar el número de ciclos a realizar en un tiempo establecido por el usuario, donde el aparato mecatrónico es controlado por medio de un sistema de control encargado de recibir la información por parte del usuario con relación con los intervalos de tiempo en los cuales se desea hacer la estimulación mecánica en cada uno de los frascos de cultivo y de enviar las diferentes señales al servomotor, que realiza giros para transmitir el movimiento a un eje de levas que produce la estimulación mecánica a los frascos de cultivo.Ingeniería Mecánic

Carga mecánica como regulador de la osteogénesis en células madre mesenquimales humanas

El papel de la estimulación mecánica en la diferenciación de las células madre mesenquimales humanas (CMMHs) es una alternativa terapéutica para aplicaciones en ingeniería tisular. Este estudio evaluó el efecto de cargas mecánicas sobre la diferenciación de las CMMHs, y los mecanismos celulares que intervienen en el proceso de mecanotransducción. Las CMMHs se sembraron en frascos de cultivo de 75cm2 y fueron expuestas a tensión uniaxial de deformación de 500, 1000, 1500 y 2000 micro strains (μH), con una intensidad de 9 ciclos/minuto por 3 horas durante 4 días consecutivos. Se evaluó la actividad transcripcional de los factores de transcripción Runx2 y Sox9 y de los genes de Osteocalcina (OC), Colágeno tipo 1 (Col-1) y Fosfatasa Alcalina (ALP). Después de la exposición al estímulo, los marcadores osteogénicos Col-1, OC, y ALP se expresaron temporalmente; y los factores de transcripción Runx2 y Sox9 disminuyeron la expresión con respecto a las células de grupo control (sin estímulo), sugiriendo que el estímulo mecánico indujo la diferenciación de las células CMMHs a linaje osteoblástico. La identificación de los genes que traducen los estímulos mecánicos en las CMMHs y modulan la diferenciación osteogénica, tienen proyección directa en medicina regenerativa a través del desarrollo y perfeccionamiento del enfoque de ingeniería de tejidos funcionales