Modelo de cocultivos celulares hepáticos 3D dentro de un biorreactor de flujo radial sobre biomateriales modificados por plasma - Ramírez Fernández, Juan Odín (Universidad Autónoma Metropolitana, 2015)
Se cultivaron hepatocitos de la línea celular HepG2 sobre andamios de ácido L-poliláctico (PLLA) modificados en su superficie con polipirrol dopado con yodo (Ppy-I) y células endoteliales HUVEC, estos resultados se compararon con los datos de los cultivos únicamente con células HepG2 y con los andamios sin recubrir. Para verificar el correcto funcionamiento y proliferación del cultivo celular se verificaron las condiciones morfológicas y la producción de proteínas por parte de las células sembradas. Se monitoreo la morfología y proliferación mediante el uso de microscopia de amplio espectro para corroborar la proliferación celular sobre el material tomando imágenes de los materiales con las células tres veces por semana. Se emplearon técnicas de inmunoflorescencia, que permiten teñir ciertos organelos celulares o proteínas de interés, se utilizó el marcador de Hoetscht, para diferenciar los núcleos de ambos tipos celulares, y el marcador del factor de coagulación VIII para localizar únicamente las células HUVEC. Con ayuda de la microscopia confocal, se obtuvieron imágenes con varios focos de profundidad, para ver la distribución celular en el interior del andamio, y poder discernir el material y las células teñidas para realizar una superposición de ambas imágenes. Realizando la técnica cromatográfica en el sobrenadante de cultivo, se midió de manera indirecta la cantidad de proteínas totales y específicas, que secretan las células HepG2. Finalmente, se construyó un biorreactor de flujo radial que permite realizar cocultivos celulares tridimensionales más eficientes, sobre andamios modificados en su superficie, obteniendo una mejor proliferación celular y una mejor producción de proteínas hepáticas entre las que destaca específicamente una mejor secreción de albumina. De estos estudios se concluye que obtuvimos un modelo de cocultivo celular en un andamio recubierto con Ppy-I, que puede ser utilizado en biorreactores de a flujo radial para incrementar las propiedades fisiológicas de los hepatocito; Actualmente, el trasplante hepático representa la única opción terapéutica capaz de salvar la vida en los pacientes con una falla hepática aguda, y en los pacientes en estado crítico, donde se han agotado otras opciones terapéuticas. El hígado bioartificial es una opción de tratamiento en personas con daño hepático, se basa en la función hepática de los hepatocitos cultivados en un biorreactor, para obtener una terapia temporal eficaz para tratar un daño hepático agudo. En este trabajo se reporta la evaluación de un cocultivo celular hepático sobre un biomaterial polimérico, que ha sido modificado en su superficie con polipirrol sintetizado por plasma, sobre el cual se siembran células hepáticas no parenquimales y hepatocitos dentro de un biorreactor de flujo radial. Se presentan los resultados de los cultivos y cocultivos celulares, sembrados sobre este tipo de biomateriales con y sin polipirrol en su superficie, aplicando diferentes cinéticas de flujo en el biorreactor. Se diseñó una cámara de cultivo, donde las células son constantemente irrigadas por el medio de cultivo de forma radial. Una vez diseñado el sistema, el flujo fue simulado mediante un software de dinámica de fluidos computacional (Solidworks) que utiliza métodos numéricos para resolver las ecuaciones de flujo de Navier-Stokes. Se simuló la perfusión dentro de los andamios celulares a una velocidad de flujo de 7 ml/min. Se construyó el sistema de perfusión con piezas de acero de grado alimenticio y cristal pyrex. Los materiales empleados para los andamios, se seleccionaron en base a su biocompatibilidad y biodegradabilidad y que tuvieran además una estructura esponjosa para facilitar la proliferación de los hepatocitos, se eligieron andamios de ácido poliláctico (PLLA), ya que presentan las características mencionadas.