New eutectoid materials in the system dicalcium silicate-tricalcium phosphate as acaffolds for bone tissue engineering = Nuevos materiales eutectoides en el sistema fosfato tricálcico-silicato dicálcico para regeneración ósea

Abstract

Las células mesenchymales adultas de medula ósea (ahMSCs) son células multipotentes capaces de diferenciación osteogenica. Tres materiales eutectiodes en el sistema dicalcio silicato-tricalcio fosfato se estudiaron como matrices para la bioingeniería del hueso: su habilidad para suportar el crecimiento celular y el diferenciamiento osteogenico de las ahMSCs, con o sin suplementos osteogenicos. Cuando los biomateriales son puestos en medio de crecimiento, una capa de apatita se forma en su superficie, esta favorece la adhesión de las ahMSCs, pero solo EC2 aumentó la proliferación significativamente. EC1 y EC2 aumentan la expresión de genes osteoblasticos. Las proteínas de la matriz extracelular, como osteopontina y osteonectina, se detectaron a partir del día 21 para los tres biomateriales. A 21 días hubo mineralización especialmente con el EC2 en medio osteogenico. La disminución del anfígeno CD105 en las células sembradas con EC2 sugiere diferenciación. EC2 es el mejor candidato para ulteriores estudios de ingeniería tisular. Adult human bone marrow mesenchymal stem cells (ahMSCs) are multipotent stromal cells capable of osteogenic differentiation. Three eutectoid materials in the system dicalcium silicate-tricalcium phosphate were investigated as scaffolds for bone bioengineering: their ability to support cell growth and ahMSC osteogenic differentiation with or without osteogenic supplements. When biomaterials are placed in culture medium an apatitic layer forms on their surfaces, ahMSCs are therefore able to adhere, but only EC2 strongly increments ahMSC proliferation. EC1 and EC2 augment the expression of osteoblastic lineage typical genes Extracellular matrix proteins, such as osteocalcin and osteopontin, are detected from 21th day of incubation with the three materials. At 21 days, mineralization occurs specially in samples incubated with EC2 with osteogenic medium. Moreover, the decrease of CD105 antigen expression in cells seeded on EC2 suggests differentiation. EC2 seems to be the best candidate for further investigations concerning its application in bone tissue engineering.