Name: encapsulation thermogenic preadipocytes for transplantation into adipose tissue depots
Uploaded: 2015-06-02T12:00:00
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Nos gustaría dar las gracias a Jennifer Petrosino y David DiSilvestro ayuda editorial. Esta investigación fue apoyada por el premio número 20020728 de la American Egg Board y el Premio número 10040042 de Novo Nordisk Farmacia, así como por el Centro de Innovación de Alimentos, Oficina de Asuntos Internacionales, Centro de Investigación Avanzada Alimentos Funcionales y Emprendimiento en OSU, así como la National Science Foundation concede CEE-0914790 (LJL). El proyecto descrito fue apoyada por el premio número R21OD017244 (OZ) y UL1RR025755 (OSUCCC) desde el Centro Nacional de Recursos para la Investigación, financiado por la Oficina del Director de los Institutos Nacionales de Salud (OD) y apoyado por el NIH Roadmap para la Investigación Médica y NCI P30CA16058. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente la opinión oficial del Centro Nacional de Recursos para investigación o de los Institutos Nacionales de Salud.

El protocolo de estudio fue aprobado por los Comités de Ética de la Universidad del Estado de Ohio. Los experimentos con animales fueron aprobados por protocolo de IACUC. Todos los procedimientos se realizaron bajo el gabinete de bioseguridad de nivel 2 con flujo laminar. Hemos seguido todos los requisitos y procedimientos de seguridad estándar. La técnica de microencapsulación para la preparación de microcápsulas se ha realizado como se ha descrito 17, 18. 1. Preparación de...

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R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meteorin-like+is+a+hormone+that+regulates+immune-adipose+interactions+to+increase+beige+fat+thermogenesis.">Meteorin-like is a hormone that regulates immune-adipose interactions to increase beige fat thermogenesis.</a> Cell. 157, 1279-1291 (2014).</li><li>Kir, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumour-derived+PTH-related+protein+triggers+adipose+tissue+browning+and+cancer+cachexia.">Tumour-derived PTH-related protein triggers adipose tissue browning and cancer cachexia.</a> Nature. 513, 100-104 (2014).</li></ol>

Varios métodos han sido utilizados para encapsular células, incluyendo secado, extrusión, y la emulsión 19. En este método, las perlas de alginato se extruyen a través de una aguja, a continuación, recubierto con PLL y el núcleo de alginato se disuelve para completar la encapsulación. Aunque este método se ha utilizado durante años, la formación de las perlas con el tamaño deseado y la forma esférica es todavía difícil. El tamaño de las cápsulas es altamente dependiente de la viscosidad de l...

El aumento de incidencia de enfermedades crónicas 1 ha estimulado estudios sobre el trasplante de las poblaciones de células terapéuticas 2. Células madre singénicos o alogénicos son los tipos de células más comúnmente usados ​​para estas aplicaciones 2. Sin embargo, estos tratamientos no permiten el control de la diferenciación y la migración de las células madre después de la implantación y no son rentables. El trasplante de células modificadas genéticamente con funciones beneficiosas prevé mejorar el tratamiento de muchas enfermedades. Sin embargo, las modificaciones genéticas de células son reconocidos por el sistema inmune del huésped, por lo tanto, estos tratamientos requieren inmunosupresión 3. La encapsulación de células productoras de insulina ha sido desarrollado por el Dr. Chang 4. La técnica se basa en la encapsulación de células en gotas de alginato que se sumergen en una solución de cloruro de calcio. Moléculas de alginato consisten en ácido manurónico (M) y gulurónico (G) y se pueden conectar por Ca 2+. Después de la gelificación, las perlas se suspendieron una solución de poli-L-lisina (PLL). Durante este paso, PLL se une a G y M en las moléculas de alginato que establece la membrana de la cápsula. La porosidad de la membrana de la cápsula puede ser modulada mediante la variación de las concentraciones M y PLL, el tiempo de incubación y la temperatura. La unión de PLL también depende del tipo y la concentración de alginato. Matrices de alginato reticulado con iones de Ca2 +, son inestables en el medio ambiente fisiológico o en soluciones tampón comunes con alta concentración de fosfato y iones citrato. Estos tampones pueden extraer Ca 2+ desde el alginato y licuar el núcleo. La licuefacción del núcleo de alginato proporciona espacio interior de las cápsulas para el movimiento celular y el crecimiento. Células encapsuladas en alginato polianiónico con policatiónico poli-L-lisina (APL) son impermeables para inmunoglobulinas, pero tienen afluencia de nutrientes y de flujo de salida de toxinas. ¡Estas propiedades permiten APL largo plazo Dorvival de células encapsuladas después del trasplante en genéticamente diferentes hosts. Elliott et al. Informó la supervivencia de funcionamiento de las células pancreáticas porcinas encapsuladas en un paciente humano nueve años después de la implantación 5. Las técnicas de encapsulación se pueden clasificar en microencapsulación (3-800 micras) y macroencapsulación (mayor que 1000 micras). Las microcápsulas son más duraderas que macrocápsulas 6. Desde su descubrimiento por el Dr. Chang y sus colegas en 1964, microencapsulación ha sido ampliamente utilizado para la encapsulación de las células productoras de insulina anabólicos, otras hormonas, y moléculas bioactivas 7. Estos tratamientos enfrentan varios desafíos en el tejido huésped incluyendo la fibrosis y la respuesta inmune 8. Inicialmente, se han resuelto los efectos secundarios relacionados con la calidad de los biopolímeros. Sin embargo, el trasplante de células anabólicos todavía inicia efectos secundarios, tales como la fibrosis, como resultado de la hormona overproducción fuera de una glándula especializada. En las últimas décadas, la obesidad y la diabetes tipo 2 ha alcanzado proporciones epidémicas 9. Más del 30% de las personas adultas en todo el mundo tienen sobrepeso y obesidad 10. Aumento (IAB) la formación de grasa intra-abdominal aumenta la incidencia de la inflamación crónica y promueve la diabetes tipo 2, enfermedades cardiovasculares, ciertos tipos de cáncer y otras morbilidades 11-13. Varias líneas de evidencia sugieren que la patogénesis asociada con la grasa IAB puede ser evitado por los adipocitos específicos. Estudios recientes han demostrado que el trasplante de adipocitos subcutáneos en la región IAB puede mejorar el metabolismo y disminuir la obesidad y la resistencia a la insulina en roedores in vivo 14. Reducción efectiva de la obesidad y la resistencia a la insulina se ha asociado con adipocitos termogénicos capaz de disipar energía en forma de calor 15,16. Modificación termogénico de los adipocitos se puede lograr mediante la transfección establede genes que participan en el desacoplamiento de protones mitocondrial, tales como proteína de desacoplamiento 1 (UCP1) o de genes que regulan la expresión de UCP1 y otros genes termogénicos 15,16. Nuestros estudios recientes mostraron que la deficiencia en aldehído deshidrogenasa 1 a1 (ALDH1A1) conduce a la remodelación termogénico de grasa IAB que reduce la obesidad y la resistencia a la insulina en estos ratones 17,18. Notablemente, la encapsulación de termogénico ALDH1A1 deficiente (ALDH1A1 - / -) preadipocitos media mismo efecto terapéutico en grasa IAB en ratones de tipo salvaje obesos, lo que sugiere nuevas oportunidades terapéuticas para el tratamiento de la grasa IAB 18. En los entornos experimentales, las células encapsuladas permiten a los investigadores estudiar los efectos de las poblaciones de células específicas en una manera rentable 19. Aquí hablamos del método de encapsulación de una línea celular catabólico termogénico y su laboratorio y su aplicación terapéutica en un modelo de ratón de la obesidad. El protocolo describe tres fases para la producción de microcápsulas (Figura 1): la formación de las microesferas de alginato (Figura 1A), la formación de la policatiónico poli-L-lisina (PLL) membranas sobre la superficie de microperlas (Figura 1B), y la eliminación de la núcleos de alginato (Figura 1C).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Encapsulation device (VAR V1)</td>
			<td>Nisco</td>
			<td>LIN-0042</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KD scientific syringe pump</td>
			<td>KD scientific</td>
			<td>780100Y</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olympus microscope&#160;</td>
			<td>Olympus Optical</td>
			<td>IX70-S8F2</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium alginate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>MKBP8122V</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly-l-lysine hydrobromide (PLL)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>020M5006V</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>SLBJ2662V</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium citrate tribasic dihydrate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>030M0200</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>SLBD2595V</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini-PROTEAN TGX Gels</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>456-1093</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ATGL primary antibody (from rabbit)</td>
			<td>Cell Signaling</td>
			<td>2138S</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Secondary anti body (anti rabbit)</td>
			<td>LI-COR</td>
			<td>926-68071</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radio-Immunoprecipitation Assay (RIPA) buffer</td>
			<td>Boston BioProducts</td>
			<td>D25Y6Z</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline (PBS)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>RNBD2893</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25200-056</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cortizone 10 anti-itch ointment</td>
			<td>Cortizone 10</td>
			<td>C4029138</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>11965-092</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Newborn calf serum (CS)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>N4762</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>F4135</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-Isobutyl-1-methylxanthine (IBMX)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>I0516</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexamethasone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D4902</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin (bovine)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>I5879</td>
			<td>None</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protease inhibitor cocktail tablets</td>
			<td>Roche</td>
			<td>4693159001</td>
			<td>None</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

encapsulation thermogenic preadipocytes for transplantation into adipose tissue depots

Encapsulación de células fue desarrollado para atrapar células viables dentro de las membranas semi-permeables. Las células encapsuladas injertadas pueden intercambiar metabolitos de bajo peso molecular en los tejidos del huésped tratado para lograr la supervivencia a largo plazo. La membrana semipermeable permite injertado células encapsuladas para evitar el rechazo por el sistema inmune. El procedimiento de encapsulación fue diseñado para permitir una liberación controlada de compuestos bioactivos, tales como la insulina, otras hormonas y citoquinas. Aquí se describe un método para la encapsulación de células catabólicas, que consumen lípidos para la producción de calor y disipación de energía (termogénesis) en el tejido adiposo intra-abdominal de los ratones obesos. La encapsulación de células catabólicos termogénicos puede ser potencialmente aplicable a la prevención y el tratamiento de la obesidad y la diabetes tipo 2. Otra aplicación potencial de las células catabólicos puede incluir la desintoxicación de alcoholes u otros metabolitos tóxicos y contaminantes ambientales.

La Figura 1 muestra que cada paso de la producción de microperlas podría ser controlada bajo el microscopio. La Figura 2A muestra cómo co-cultivo adipocitos con una monocapa de células encapsuladas. La Figura 2B es un ejemplo representativo de un estudio cuantitativo usando adipocitos / microcápsulas co-cultivos que se describe en el capítulo 5. Los lisados ​​de adipocitos se analizaron mediante Western blot. Células encapsuladas no fueron analizados en este ...

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Encapsulation Thermogenic Preadipocytes for Transplantation into Adipose Tissue Depots

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Obesity has increased dramatically in the last few decades and affects over one third of the adult US population. The economic effect of obesity in 2005 ...

Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images

Depósitos de tejido adiposo humano Marrón segmentada automáticamente por Tomografía por Emisión de Positrones / Tomografía Computada y Resonancia Registrado Imágenes Magnéticas

Reliably differentiating brown adipose tissue (BAT) from other tissues using a non-invasive imaging method is an important step toward studying BAT in ...

Transplantation Into the Mouse Ovarian Fat Pad

Trasplante en la almohadilla del ratón de ovario grasa

Orthotopic transplantation assays in mice are invaluable for studies of cell regeneration and neoplastic transformation. Common approaches for orthotopic ...

A Technique for Subcutaneous Abdominal Adipose Tissue Biopsy via a Non-diathermy Method

Una técnica para biopsia de tejido adiposo Abdominal subcutáneo mediante un método no-diatermia

Adipose tissue biopsies offer tissue samples that, upon analysis, may provide insightful overviews of mechanisms relating to metabolism and disease. To ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

Evaluación de la función Microvascular del tejido adiposo humano mediante videomicroscopía

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Transplantation of Adipose Tissue-Derived Stem Cell Sheet to Reduce Leakage After Partial Colectomy in A Rat Model

Trasplante de células madre derivadas de tejido adiposo hoja para reducir fugas después de colectomía parcial en un modelo de rata

Anastomotic leakage is a disastrous complication after colorectal surgery. Although current methods for leakage prevention have different levels of ...

Clinical Protocol of Producing Adipose Tissue-Derived Stromal Vascular Fraction for Potential Cartilage Regeneration

Protocolo clínico de producir fracción Vascular estromal derivadas de tejido adiposo para potencial regeneración del cartílago

Osteoarthritis (OA) is one of the most common debilitating disorders.&#160;Recently, numerous attempts have been made to improve the functions of the ...