Alargado y polarizado el ameloblasto secretor de amelogenina en cultivo. Este es también el primer protocolo para cultivar células de ameloblasto en microgravedad. El crecimiento de los ameloblastos en el cultivo ha sido uno de los principales desafíos en el campo del esmalte.
Y para nosotros, es usar este modelo de biorreactor, es la primera vez que logramos este sello distintivo en la investigación del esmalte. Este modelo se puede utilizar para comprender la biología de las células de ameloblas. Este modelo será demostrado por el Dr. Mirali Pandya.
Comience colocando el tejido recolectado de ratones postnatales de seis días bajo el microscopio de disección y los bucles cervicales disecados. Configure un biorreactor conectando las válvulas estériles a los puertos de la jeringa. Agregue ambas células, el asa cervical y la pulpa dental, junto con el andamio recubierto al biorreactor y llene el recipiente del biorreactor con 10 mililitros de medios SFM de queratinocitos suplementados con factores de crecimiento y proteínas de matriz extracelular.
Cierre y apriete la tapa del puerto de llenado del recipiente del biorreactor, luego abra las válvulas estériles. Use dos jeringas estériles de tres mililitros para un cambio de medios. Para ello, llene una jeringa con el medio fresco y deje la otra jeringa vacía.
Abra ambas válvulas de jeringa y maniobra suavemente las burbujas hacia el puerto vacío de la jeringa. Una vez que el medio fresco de la jeringa llena se inyecta cuidadosamente en el recipiente, retire todas las burbujas a través del puerto vacío de la jeringa. Cierre los puertos de la jeringa con tapas.
Fije cada vaso a la base del rotador. Encienda la alimentación y ajuste la velocidad a 10.1 rotaciones por minuto. Ajuste la velocidad para asegurarse de que los andamios estén en suspensión y no toquen la pared del recipiente.
Para el cambio de medios cada 24 horas, coloque los vasos en posición vertical para asegurarse de que las células se asienten en la parte inferior. Abra los puertos de la jeringa para conectar las jeringas estériles a los puertos. Aspire el 75% del medio agotado en nutrientes e inyecte el medio fresco a través del otro puerto como se demostró anteriormente.
Aquí se muestran las macrografías de andamio de grafeno y andamio de colágeno. El andamio de grafeno tenía una matriz paralela de relieves superficiales, mientras que el andamio de colágeno exhibía la estructura porosa. Se diseccionó una mandíbula de ratón esqueletizada y se expuso la porción más distal del incisivo inferior del ratón.
La posición precisa del asa cervical resecada se demarca en el incisivo postnatal de ratón de seis días, mientras que una región similar en una mandíbula de ratón esqueletizada adulta se proporciona como referencia. Las hemimandíbulas estaban compuestas por tres molares mandibulares y un incisivo en constante crecimiento, mientras que el nicho celular del asa cervical contenía una población celular variada necesaria para la formación del esmalte. La diferenciación exitosa de las células del asa cervical en un microambiente adaptado dio como resultado la formación de ameloblastos con una característica típica de células polarizadas con el núcleo en un extremo y procesos celulares largos en el otro.
El cultivo de células en medios solos sin factores de crecimiento y recubrimiento de andamio dio como resultado células de asa cervical que secretaron proteínas clave del esmalte, pero no se alargaron ni polarizaron. El grupo de andamios recubiertos de galanina demostró una tasa de proliferación significativamente mayor en comparación con el grupo de control que contenía andamios no recubiertos. Los segmentos de tejido pulmonar cosechados de ratones E15 se cultivaron con éxito durante 10 días en un entorno de microgravedad 3D en el biorreactor.
La adición de interleucina-6 al medio de cultivo dio lugar a cambios asociados a la inflamación en la morfología alveolar similares a los observados in vivo. En la introducción, les dije lo difícil que fue para el equipo de esmalte llegar a un modelo de cultivo celular de ameloblas. Ahora hemos abordado este desafío mediante el uso de un procedimiento altamente innovador que se centra en dos aspectos: el andamio de colágeno de esponja y también el empleo de matriz para diferenciar las células del ameloblástico.
Juntas, estas dos innovaciones dieron como resultado la polarización y el crecimiento de células similares a los ameloblastos en cultivo 3D. Estas células cultivadas en 3D son un modelo maravilloso para entender la biología del ameloblas. Y para entender esta biología, podemos usar una variedad de técnicas que incluyen microscopía electrónica, proteómica y genómica.
Los ameloblastos son células fantásticas. Sí, tienen la capacidad de secretar esmalte dental prismático. Ahora, este modelo de biorreactor nos pone en la posición de entender cómo los ameloblastos secretan matriz y secretan minerales de apatita para cultivar esmalte dental prismático.
