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FP7

BONEMIMIC Resultado resumido

Project ID: 329389
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Suiza

Un modelo de hueso in vitro

El envejecimiento de la población conlleva un aumento de la incidencia de fracturas óseas por la osteoporosis. Entender los mecanismos de la fisiología del hueso es fundamental para diseñar tratamientos avanzados contra la osteoporosis.
Un modelo de hueso in vitro
El hueso es un tejido dinámico en continua formación y resorción mediante una comunicación coordinada entre osteoblastos (Ob) y osteoclastos (Oc). Las cargas mecánicas modulan la arquitectura ósea y la fisiología celular y desempeñan un papel importante en la homeostasis del tejido óseo. A pesar de que existen muchos modelos in vitro de cultivos de Ob/Oc para el análisis de materiales, se conoce poco la comunicación celular bajo estimulación mecánica en este sistema.

A fin de analizar los componentes bioactivos para el tratamiento de la osteoporosis, el equipo del proyecto BONEMIMIC (3D tissue-engineered model of bone adaptation) desarrolló un sistema para simular in vitro el proceso de remodelado óseo. El sistema incluye una matriz con células madre mesenquimatosas o monocitos que se pueden activar para diferenciarse en Ob y Oc. Se trató de optimizar el cultivo celular, las condiciones de diferenciación en el biorreactor y el entorno en 3D que simulaba el hueso natural.

Para simular la carga mecánica que experimenta el hueso, se aplicó en el sistema de cultivo una tensión de corte y se analizó la expresión génica y la histología del tejido. Se observó que la respuesta celular, el depósito de minerales en el hueso y la respuesta al estímulo mecánico dependen en gran medida de la estructura en 3D de las matrices. La matriz consistía en un tejido óseo biocompatible sintetizado (TOS) con minerales que permitía la adhesión y la diferenciación celular.

Tras poner a punto el sistema de cultivo de hueso in vitro, se empleó para el análisis de varios fármacos contra la osteoporosis. El sistema constituye un modelo fiable para el proceso de adaptación al hueso fisiológico y será de utilidad en estudios de seguridad y eficacia de medicamentos.

El sistema diseñado en BONEMIMIC permitirá a la industria farmacéutica realizar análisis de fármacos de alto rendimiento y reducir la necesidad de modelos animales. Desde el punto de vista clínico, un análisis minucioso de los medicamentos para enfermedades óseas garantizará su seguridad y su eficacia.

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Palabras clave

Hueso, osteoporosis, osteoblasto, osteoclasto, matriz, matriz mineralizada, análisis de fármaco
Número de registro: 190524 / Última actualización el: 2016-11-10
Dominio: Biología, Medicina