Resumen

Antecedentes/Objetivo. El CGRP es un péptido relacionado con el gen de la calcitonina capaz de promover el desarrollo y la regeneración ósea. El quitosano es un biomaterial no tóxico y degradable. Sin embargo, la eficiencia de transfección génica del quitosano es baja, mientras que la PEI (polietilenimina) tiene una mayor capacidad de eficiencia de transfección. En este trabajo, el PEI se unió covalentemente al quitosano, y el plásmido CGRP de rata se encapsuló en un complejo CS-PEI para construir nanopartículas CS-PEI/pCGRP. Se investigaron in vivo la caracterización y los efectos biológicos de las nanopartículas CS-PEI/pCGRP. Métodos. Las nanopartículas CS-PEI/pCGRP se prepararon mediante un método de coacervación compleja. El grado de distribución de PEI sobre quitosano se midió con un método de diálisis y análisis 1H-NMR. El tamaño de partícula y el potencial zeta de las nanopartículas CS-PEI/pCGRP se detectaron mediante dispersión dinámica de luz. La unión de CS-PEI a pCGRP se detectó mediante ensayo de retardo de gel. El efecto de transfección se evaluó mediante RT-qPCR. Se estableció un modelo de fractura de fémur de rata y se trató con PBS, pCGRP, CS-PEI y CS-PEI/pCGRP para detectar la expresión de CGRP y genes descendentes en la curación temprana de fracturas mediante RT-qPCR, western blot e inmunohistoquímica (IHC). Resultados. El tamaño de partícula y el potencial zeta de las nanopartículas CS-PEI/pCGRP fueron estables cuando la relación de masa de CS-PEI y pCGRP fue superior a 5 :1, proporción que también podía proteger eficazmente a la pCGRP de la degradación por DNasa I. CS-PEI/pCGRP podía aumentar de forma evidente la expresión de CGRP en células estromales de médula ósea de rata. Los experimentos de curación de fracturas in vivo demostraron que el CGRP podía llegar al organismo a través del CS-PEI y expresarse in situ tras un tratamiento de 3 semanas. Además, el CS-PEI/pCGRP aumentó significativamente los niveles de ARNm y proteínas de RUNX2 y ALP. Conclusiones. Las nanopartículas CS-PEI/pCGRP son un sistema eficaz de transfección génica no viral que puede aumentar la expresión de CGRP in vivo y acelerar la expresión de biomarcadores clave para la curación temprana de fracturas.

• Materias:Propiedades fisicoquímicas Polimerización Ingeniería biomédica Nanoestructuras Liberación de fármacos
• Subjects:Chemicophysical properties Polymerization Biomedical engineering Nanostructures Drug liberation
• Palabras claves:pei, nanopartículas de pcgrp, pcgrp, cgrp, quitosano, expresión de cgrp, curación precoz, tamaño de partícula, potencial zeta, sistema eficaz de transfección génica no viral
• Keywords:pei, pcgrp nanoparticles, pcgrp, cgrp, chitosan, cgrp expression, early healing, particle size, zeta potential, effective nonviral gene transfection system