La elasticidad del sustrato regula la autorrenovación de células madre del músculo esquelético en cultivo.
Año de publicación:
2010
Identificación de PubMed:
20647425
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
Las células madre que residen naturalmente en tejidos adultos, como las células madre musculares (MuSC), exhiben una sólida capacidad regenerativa in vivo que se pierde rápidamente en cultivo. Utilizando un sustrato diseñado por bioingeniería para recapitular características clave de nicho biofísico y bioquímico junto con un algoritmo de seguimiento unicelular altamente automatizado, demostramos que la elasticidad del sustrato es un potente regulador del destino de MuSC en cultivo. A diferencia de las MuSC en placas de plástico rígido (aproximadamente 10(6) kilopascales), las MuSC cultivadas en sustratos de hidrogel blando que imitan la elasticidad del músculo (12 kilopascales) se renuevan automáticamente in vitro y contribuyen ampliamente a la regeneración muscular cuando posteriormente se trasplantan a ratones y se analizan histológicamente. y cuantitativamente mediante imágenes de bioluminiscencia no invasivas. Nuestros estudios proporcionan evidencia novedosa de que al recapitular la rigidez fisiológica del tejido, es posible la propagación de células madre musculares adultas, lo que permitirá futuras terapias basadas en células para enfermedades que atrofian los músculos.
Resumen científico:
Las células madre que residen naturalmente en tejidos adultos, como las células madre musculares (MuSC), exhiben una sólida capacidad regenerativa in vivo que se pierde rápidamente en cultivo. Utilizando un sustrato diseñado por bioingeniería para recapitular características clave de nicho biofísico y bioquímico junto con un algoritmo de seguimiento unicelular altamente automatizado, demostramos que la elasticidad del sustrato es un potente regulador del destino de MuSC en cultivo. A diferencia de las MuSC en placas de plástico rígido (aproximadamente 10(6) kilopascales), las MuSC cultivadas en sustratos de hidrogel blando que imitan la elasticidad del músculo (12 kilopascales) se renuevan automáticamente in vitro y contribuyen ampliamente a la regeneración muscular cuando posteriormente se trasplantan a ratones y se analizan histológicamente. y cuantitativamente mediante imágenes de bioluminiscencia no invasivas. Nuestros estudios proporcionan evidencia novedosa de que al recapitular la rigidez fisiológica del tejido, es posible la propagación de células madre musculares adultas, lo que permitirá futuras terapias basadas en células para enfermedades que atrofian los músculos.