Adsorción de fibronectina en andamios de polihidroxibutirato aplicada a la ingeniería ósea

Adsorption of Fibronectin onto Polyhydroxybutyrate Scaffolds Applied to Bone Engineering

Se adsorbió fibronectina plasmática humana (FN) en la superficie de andamios de polihidroxibutirato (PHB) con el fin de mejorar la adhesión de los osteoblastos humanos (HOB). Los andamios de PHB se modificaron mediante reacción con etilendiamina con el fin de crear sitios para la inmovilización del FN. Se observaron cambios morfológicos y en la composición química de los andamiajes tratados que condujeron a un aumento de la concentración de FN adsorbido en las superficies de los andamiajes. Las imágenes de AFM mostraron que las moléculas de FN asumían una conformación distinta según la superficie a la que se adsorbían. Se cree que las moléculas de FN añadidas a los andamiajes no tratados asumieron una conformación desplegada debido a la exposición de sus dominios RGD, promoviendo así una mayor adhesión de la HOB. Por otro lado, se cree que las moléculas de FN que se añadieron a la superficie de los andamiajes previamente tratados asumieron una conformación plegada, ocultando algunos dominios RGD e inhibiendo la adhesión de la HOB.

INTRODUCCIÓN

Actualmente se presta mucha atención a la reconstrucción de huesos humanos, ya que el uso de injertos óseos en la práctica clínica ha presentado algunos inconvenientes como se ejemplifica en [1]. La ingeniería de tejidos óseos puede aportar potencialmente soluciones a estos problemas con el uso de estructuras porosas temporales cuya función es soportar y dirigir la formación de tejido óseo [2-4]. La selección del material adecuado para fabricar estas estructuras es un criterio importante, ya que la naturaleza química del material influye en su biocompatibilidad [5]. Entre los polímeros biodegradables que se han estudiado para la fabricación de andamiajes destaca el polihidroxibutirato (PHB). Se trata de un poliéster natural de origen bacteriano que es biocompatible con diversos tipos celulares como los osteoblastos, células epiteliales y condrocitos [2,4,6,7]. El uso satisfactorio de las estructuras en la ingeniería ósea depende del mantenimiento de una interfaz adecuada para la formación de tejido óseo, ya que las propiedades superficiales de los biomateriales y las células influyen en los acontecimientos observados en la interfaz célula-material, dando lugar o no a biocompatibilidad [8]. 

La modificación de la superficie de biomateriales parece ser una alternativa para regular los eventos interfaciales sin alterar sus propiedades mecánicas. En este contexto, se han empleado estrategias biomiméticas. La principal consiste en inmovilizar proteínas o péptidos biológicamente activos en la superficie de los biomateriales. La adsorción de fibronectina (FN), una de las principales proteínas de la matriz extracelular, y/o uno de sus secuencias peptídicas RGD (arginina - glicina - ácido aspártico) a la superficie de biomateriales, por ejemplo, puede promover la adhesión celular mediada por integrinas [4,8,9]. Osteoblastos humanos (HOB) y sus precursores producen fibronectina e interactúan con esta proteína formando adhesiones focales [8].