Desarrollo y caracterización de un andamio compuesto de nanohidroxiapatita, quitosano, gelatina y/o alginato modificado o no con fibrina rica en plaquetas y leucocitos (L-PRF) para su potencial uso en regeneración de tejido óseo en cavidad bucal

Abstract

El hueso es un tejido en continuo desarrollo y degradación. Esta remodelación es un proceso estrictamente regulado que puede verse alterado por muchos factores. En boca existen diferentes causas tales como exodoncia traumática, cáncer oral y enfermedad periodontal. La enfermedad periodontal es la patología oral más frecuente en personas adultas que conlleva a pérdida de hueso alveolar. Los intentos de desarrollar estrategias para regenerar tejido óseo han llevado a investigar en el área de ingeniería de tejidos mediante la construcción de un andamio ideal que pueda imitar las propiedades de una matriz extracelular con biomateriales similares al original como es la hidroxiapatita mezclada y reforzada con otros materiales como el quitosano, gelatina y alginato entre otros, con el fin de generar un ambiente propicio para la adhesión y crecimiento de células. Por otra parte, la adición de factores de crecimiento como la fibrina rica en plaquetas y leucocitos (L-PRF) como fuente autóloga de estos favorecería el crecimiento y proliferación celular. El propósito de este estudio fue investigar los efectos físicos y biológicos del L-PRF en andamios compuestos de nanohidroxiapatita, quitosano, gelatina y/o alginato. Para esto, se sintetizaron cuatro (4) andamios tipo hidrogel en diferentes combinaciones de nanohidroxiapatita, quitosano, gelatina y/o alginato modificado o no con L-PRF mediante la metodología empleada por Maji, et. al, 2015. Para la caracterización del material se obtuvieron los perfiles de degradación e hinchamiento de los hidrogeles, asimismo se realizó la caracterización mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) y EDX. En la segunda etapa, se evaluó la citotoxicidad y la adhesión y viabilidad celular mediante espectrofotometría (MTS) y microscopia confocal (LIVE/DEAD) respectivamente de los cuatro andamios en i. células troncales de pulpa dental humana (hDPSC) y ii. hDPSC inducidas a diferenciación en el andamio. La caracterización de los cuatro andamios mostró hinchamiento similar a las 24 horas con porcentajes de 38% a 45% y de igual forma en degradación a los 21 días, con porcentajes de 30% a 42%. En el MEB los cuatro andamios sintetizados mostraron presencia de poros interconectados con tamaños de 100 a 250 micras. En los ensayos de citotoxicidad, se demostró que ninguno de los andamios sintetizados fue citotóxico, con porcentajes de viabilidad cercanas al 100% en comparación con las células sin tratamiento. Por otra parte, se observó en el ensayo con microscopia confocal, que los andamios que contenían L-PRF en especial el que contenía además alginato las células se observaron adheridas viables, en contraste con los andamios que no tenían L-PRF (células escasas y algunas de ellas muertas). En conclusión, el andamio compuesto de nanohidroxiapatita, quitosano, gelatina, alginato y L-PRF mostró las mejores características físicas y biológicas prometedoras para la regeneración tisular de la cavidad bucal.