Modelo in vitro integrando rigidez e fluxo do substrato para estudar as respostas das células endoteliais

Apresentamos um modelo in vitro inovador com o objetivo de investigar os efeitos combinados da rigidez tecidual e do estresse de cisalhamento na função das células endoteliais (CE), que são cruciais para a compreensão da saúde vascular e o aparecimento de doenças como a aterosclerose. Tradicionalmente, os estudos têm explorado os impactos da tensão de cisalhamento e da rigidez do substrato nos CEs, de forma independente. No entanto, este sistema integrado combina esses fatores para fornecer uma simulação mais precisa do ambiente mecânico da vasculatura. O objetivo é examinar a mecanotransdução de EC em vários níveis de rigidez tecidual e condições de fluxo usando ECs humanos. Detalhamos o protocolo para sintetizar hidrogéis de metacrilato de gelatina (GelMA) com rigidez ajustável e semeá-los com CEs para obter confluência. Além disso, descrevemos o projeto e a montagem de uma câmara de fluxo econômica, complementada por simulações computacionais de dinâmica de fluidos, para gerar condições fisiológicas de fluxo caracterizadas por fluxo laminar e níveis apropriados de tensão de cisalhamento. O protocolo também incorpora marcação de fluorescência para microscopia confocal, permitindo a avaliação das respostas do EC às condições de complacência do tecido e fluxo. Ao submeter CEs cultivados a múltiplos estímulos mecânicos integrados, este modelo permite investigações abrangentes sobre como fatores como hipertensão e envelhecimento podem afetar a função da CE e as doenças vasculares mediadas pela CE. Os insights obtidos com essas investigações serão fundamentais para elucidar os mecanismos subjacentes às doenças vasculares e desenvolver estratégias de tratamento eficazes.