Evaluación del potencial de diferenciación osteogénico de células madre mesenquimales in vitro en medio suplementado con plasma pobre en plaquetas como posible terapia en aplicaciones óseas

dc.contributor.advisorBecerra Bayona, Silvia Milena
dc.contributor.advisorSolarte David, Víctor Alfonso
dc.contributor.apolounabBecerra Bayona, Silvia Milena [silvia-milena-becerra-bayona]spa
dc.contributor.apolounabSolarte David, Víctor Alfonso [víctor-alfonso-solarte-david]spa
dc.contributor.authorArenas Rodríguez, Duván Camilo
dc.contributor.authorLuque Acevedo, Luisa Fernanda
dc.contributor.cvlacArenas Rodríguez, Duván Camilo [1007693728]spa
dc.contributor.cvlacLuque Acevedo, Luisa Fernanda [1005335356]spa
dc.contributor.cvlacBecerra Bayona, Silvia Milena [0001568861]spa
dc.contributor.cvlacSolarte David, Víctor Alfonso [0001329391]spa
dc.contributor.googlescholarBecerra Bayona, Silvia Milena [es&oi=ao]spa
dc.contributor.orcidBecerra Bayona, Silvia Milena [0000-0002-4499-5885]spa
dc.contributor.orcidSolarte David, Víctor Alfonso [0000-0002-9856-1484]spa
dc.contributor.researchgateBecerra Bayona, Silvia Milena [Silvia-Becerra-Bayona]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2023-08-08T16:40:09Z
dc.date.available2023-08-08T16:40:09Z
dc.date.issued2023-07-27
dc.degree.nameIngeniero Biomédicospa
dc.description.abstractEl proceso de curación óseo puede verse limitado debido a condiciones y patologías como la edad, la diabetes, o la anemia severa. Esto hace que no haya una cicatrización efectiva, causando una fractura ósea no consolidada. Tradicionalmente se han empleado métodos quirúrgicos y no quirúrgicos que pueden no llegar a ser del todo efectivos. Esto ha llevado a que diversas investigaciones se enfoquen en el potencial uso de Células Madre Mesenquimales (MSCs) junto a suplementos para cultivo celular, los cuales han presentado dificultades al momento de ser empleados en la proliferación y diferenciación de estas. Es por esto que se han aplicado diferentes tratamientos en la medicina regenerativa usando suplementos derivados de la sangre como es el Plasma Rico en Plaquetas (PRP), ya que, por su alto contenido de factores de crecimiento estimula la diferenciación osteogénica. Sin embargo, no se tenía en cuenta el uso de Plasma Pobre en Plaquetas (PPP) por su bajo contenido de factores a comparación del PRP. Pese a que el volumen obtenido de PPP es mayor al de PRP. Es por esto que en este proyecto se usó PPP como suplemento de cultivo celular, para evaluar y analizar el potencial de diferenciación osteogénico de MSCs in vitro. Por lo tanto, MSCs obtenidas de tejido adiposo se cultivaron y diferenciaron en medio suplementado con tres concentraciones diferentes de PPP: 5%, 10% y 15%, junto con su respectivo control. En breve, se cultivaron 4000 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎𝑠/𝑐𝑚2 en generación 7 durante aproximadamente 44 días, se realizó conteo en cámara de Neubauer y se calculó la duplicación celular (NCPD), y el tiempo de duplicación (CPDT). Mientras que para el ensayo de diferenciación osteogénica se sembraron 8000 𝑐é𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎𝑠/𝑐𝑚2 de Generación 7 y Generación final (resultante de la proliferación) por triplicado en las concentraciones ya mencionadas de PPP. La deposición de fosfatos de calcio y la morfología se evaluaron mediante tinción de Alizarin Red, Rodamina y DAPI a los 7, 14 y 21 días de diferenciación. Se obtuvo como resultado que pasado el tiempo de estudio (semana 3) la tasa de proliferación similar al control fue de 0.9158 con un intervalo de confianza de 0.0041 para el 5% de PPP, mientras que para las demás concentraciones las células redujeron su capacidad proliferativa. Adicionalmente, se evidenciaron depósitos de calcio, inducidos por las diferentes concentraciones de plasma empleadas. Se tuvo un potencial de diferenciación mayor para las concentraciones de 10% y 15%, y se presentó muerte celular en ambas generaciones evaluadas. Finalmente, en cuanto a la morfología celular, se evidenció que el fenotipo celular cambió transcurrido el tiempo de ensayo, tomando una forma más ancha y alargada en su citoplasma. El 15% de PPP produjo mayor diferenciación celular en la Generación 7 a diferencia de la Generación final. A partir de los resultados obtenidos y las recomendaciones presentadas, se hace necesario realizar más estudios, dando pie a futuras investigaciones para la curación de tejido óseo.spa
dc.description.abstractenglishThe bone healing process can be limited due to conditions and pathologies such as age, diabetes, or severe anemia. This results in ineffective healing, causing an unconsolidated bone fracture. Traditionally, surgical and non-surgical methods have been used, which may not be entirely effective. This has led several investigations to focus on the potential use of Mesenchymal Stem Cells (MSCs) together with supplements for cell culture, which have presented difficulties at the time of being used in the proliferation and differentiation of these. This is why different treatments have been applied in regenerative medicine using blood-derived supplements such as Platelet Rich Plasma (PRP), since, due to its high content of growth factors, it stimulates osteogenic differentiation. However, the use of Platelet Poor Plasma (PPP) was not taken into account due to its low content of factors compared to PRP. Despite the fact that the volume obtained from PPP is greater than that of PRP. That is why in this project PPP was used as a cell culture supplement to evaluate and analyze the osteogenic differentiation potential of MSCs in vitro. Therefore, MSCs obtained from adipose tissue were cultured and differentiated in medium supplemented with three different concentrations of PPP: 5%, 10% and 15%, together with their respective control. Briefly, 4000 nucleated cells/cm^2 were cultured in generation 7 for approximately 44 days, Neubauer chamber counting was performed and cell doubling (NCPD), and doubling time (CPDT) were calculated. While for the osteogenic differentiation assay, 8000 nucleated cells/cm^2 of Generation 7 and Final Generation (resulting from proliferation) were seeded in triplicate in the aforementioned concentrations of PPP. Calcium phosphate deposition and morphology were evaluated by Alizarin Red, Rhodamine and DAPI staining at 7, 14 and 21 days of differentiation. It was obtained as a result that after the study time (week 3) the proliferation rate similar to the control was 0.9158 with a confidence interval of 0.0041 for 5% PPP, while for the other concentrations the cells reduced their proliferative capacity. Additionally, calcium deposits were evidenced, induced by the different concentrations of plasma used. There was a higher differentiation potential for the 10% and 15% concentrations, and cell death was present in both generations evaluated. Finally, with regard to cell morphology, it was evident that the cell phenotype changed after the test time, taking a wider and more elongated shape in its cytoplasm. The 15% PPP produced greater cell differentiation in Generation 7 as opposed to the final generation. Based on the results obtained and the recommendations presented, it is necessary to carry out further studies, giving rise to future research for the healing of bone tissue.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsCapítulo 1. Problema U Oportunidad ........................................................................................................8 1.1. Planteamiento Del Problema .............................................................................................................8 1.2. Justificación.........................................................................................................................................9 1.3. Pregunta Problema...........................................................................................................................10 1.4. Objetivo General...............................................................................................................................10 1.5. Objetivos Específicos........................................................................................................................10 Capítulo 2. Marco Teórico.........................................................................................................................11 2.1. Tejido Óseo........................................................................................................................................11 2.2. Células Madre Mesenquimales........................................................................................................12 2.2.1 Función proliferativa ...................................................................................................................13 2.2.2 Multipotencia................................................................................................................................14 2.2.3 Funciones tróficas y de inmunosupresión ..................................................................................14 2.3. Diferenciación MSCs hacia linaje osteogénico ...............................................................................14 2.4. Plasma rico en plaquetas (PRP) y Plasma pobre en plaquetas (PPP)..........................................16 Capítulo 3. Estado del Arte .......................................................................................................................18 Capítulo 4. Metodología.............................................................................................................................21 4.1 Extracción de PPP .............................................................................................................................21 4.2 Cultivo de las MSCs...........................................................................................................................21 4.3 Ensayo de proliferación celular ........................................................................................................21 4.4 Ensayo de diferenciación osteogénica ..............................................................................................22 4.5 Ensayo de deposición de fosfatos de calcio ......................................................................................23 4.6 Estudio de morfología celular...........................................................................................................24 4.7 Análisis estadístico. ............................................................................................................................25 Capítulo 5. Resultados y Análisis de Resultados ...................................................................................266 5.1 Resultados.........................................................................................................................................266 5.1.1 Ensayo de proliferación celular...................................................................................................26 5.1.2 Ensayo de deposición de fosfatos de calcio.................................................................................30 5.1.3 Estudio de morfología celular .....................................................................................................36 5.2 Análisis de resultados ......................................................................................................................41 Capítulo 6. Conclusiones y recomendaciones ........................................................................................43 Listado de Referencias.............................................................................................................................45 Anexos .......................................................................................................................................................48spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/21075
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Biomédicaspa
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dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
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dc.subject.keywordsMesenchymal Stem Cellsspa
dc.subject.keywordsOsteoblastsspa
dc.subject.keywordsCellular differentiationspa
dc.subject.keywordsPlatelet poor plasma (PPP)spa
dc.subject.keywordsFetal bovine serum (FBS)spa
dc.subject.keywordsBiomedical engineeringspa
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dc.subject.keywordsBiophysics bioengineeringspa
dc.subject.keywordsMedicine biomedicalspa
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dc.subject.lembIngeniería biomédicaspa
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dc.subject.lembBiomédicaspa
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dc.subject.proposalPlasma pobre en plaquetas (PPP)spa
dc.subject.proposalSuero fetal de bovino (FBS)spa
dc.titleEvaluación del potencial de diferenciación osteogénico de células madre mesenquimales in vitro en medio suplementado con plasma pobre en plaquetas como posible terapia en aplicaciones óseasspa
dc.title.translatedEvaluation of the osteogenic differentiation potential of mesenchymal stem cells in vitro in medium supplemented with platelet-poor plasma as a potential therapy in bone applicationsspa
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