Reimaginar el tratamiento de las enfermedades cardiovasculares con fibroblastos

El apasionante ámbito de la transición mesenquimal-endotelial (MEndoT), aunque controvertido, es un área de investigación que podría transformar radicalmente nuestro enfoque del tratamiento de las enfermedades cardiovasculares. La clave para ello es comprender el papel potencial de los fibroblastos -un tipo de célula conocida por su función en la homeostasis tisular y la enfermedad- en la formación de nuevos vasos sanguíneos. En este viaje de descubrimientos, el kit Oris Universal Cell Migration Assembly ha demostrado ser una herramienta fundamental.

El potencial de los fibroblastos en la ingeniería tisular

Se han llevado a cabo fascinantes investigaciones sobre la capacidad de diferenciación endotelial de los fibroblastos pulmonares humanos, concretamente de las células MRC-5. El objetivo de los investigadores era investigar si estos fibroblastos podían convertirse en células endoteliales (CE), que son las que intervienen en la formación de los vasos sanguíneos. Las células se cultivaron encima o dentro de un hidrogel de Matrigel. En respuesta a las señales angiogénicas, estos fibroblastos se transformaron en redes capilares y, en concentraciones más elevadas, incluso invadieron el Matrigel, formando esferoides similares a células madre que brotaron para formar redes tridimensionales de tejido conjuntivo.

Este hallazgo constituye un hito importante en el campo de la ingeniería tisular vascular. La capacidad de crear injertos vasculares biocompatibles que puedan crecer, remodelarse y repararse en el cuerpo del paciente cambia las reglas del juego. Sin embargo, ha habido que superar importantes obstáculos. El proceso de obtención de CE autólogas -células del cuerpo del propio paciente- es un reto técnico, y la limitada fuente y capacidad proliferativa de estas células hacen que el proceso sea aún más arduo. El potencial de los fibroblastos para transformarse en CE podría ser la clave para superar estas dificultades.

El papel de los ensayos de invasión celular

Para profundizar en esta cuestión, los investigadores utilizaron el Kit universal de montaje de migración celular Oris para estudiar la invasión de células MRC-5. Esta herramienta fue decisiva para descubrir el comportamiento de los fibroblastos dentro de la matriz de Matrigel.

El método del investigador para investigar la invasión celular utilizando el kit Oris Universal Migration es el siguiente:

" Cada placa de 96 pocillos del kit contenía tapones de siembra celular (de 2 mm de diámetro) para crear una zona de detección en el centro de cada pocillo. Los pocillos de la placa de 96 pocillos se recubrieron con 50 μL/pocillo de Matrigel® diluido (100μg/mL). La placa se colocó en una incubadora a 37° C, 5% CO2 para permitir que el material de la biomatriz polimerizara durante 2 horas para estudiar la invasión de células MRC-5. Después de 2 h, se retiró la placa de 37 °C y se colocaron los tapones de siembra celular. Un pocillo sin Cell Seeding Stopper sirvió como control positivo. Se sembraron células MRC-5 (100 μL/pocillo, 100.000-400.000 células/mL stock) en cada pocillo de la placa. La placa sembrada que contenía los Oris™ Cell Seeding Stoppers se incubó en una cámara humidificada (37°C, 5% CO2) durante toda la noche para permitir la fijación de las células. Una vez adheridas las células a las matrices, se retiraron los espaciadores. Se retiró el medio y se lavaron los pocillos con 100 μL de PBS estéril. Tras el lavado, se añadieron 100 μL de medio de cultivo y la placa celular se enfrió a 4 °C durante 5 min. La capa superior de la matriz se preparó en hielo diluyendo Matrigel®, 4-8 mg/mL. Se añadieron 50μL de la capa superior de Matrigel®. La adición de las dos capas de Matrigel™ garantizó que el ensayo midiera la invasión, en contraposición a la migración de cicatrización de heridas 2D. A continuación, se colocó la placa celular a 37 °C para que polimerizara la capa superior de biomatriz. Después de 30 min, se añadieron 100 μL/pocillo de medio adicional a cada pocillo y la placa se incubó en una cámara humidificada (37°C, 5% CO2) para permitir la invasión celular. Las células se examinaron microscópicamente después de 24, 48 y 72 h para controlar la progresión de la invasión. Se realizaron tres experimentos biológicos independientes para el análisis estadístico mediante la prueba t de Student. Las imágenes tomadas se cuantificaron mediante WimScratch (Wimasis Image Analysis)".

Crédito: N.F. Theodoroula et al. 2023

Sus observaciones revelaron que las células MRC-5 invadían el Matrigel en función del tiempo, lo que corrobora los hallazgos y pone de relieve el papel potencial de los fibroblastos en la angiogénesis.

En esencia, este estudio es pionero en la idea transformadora de que los fibroblastos pulmonares MRC-5 pueden convertirse directamente en CE. Esta innovación fue posible gracias al papel fundamental desempeñado por el kit Oris Universal Cell Migration Assembly, una herramienta que ayudó a los investigadores a examinar y analizar cuantitativamente la tasa de invasión celular. Permitió estudiar el comportamiento de estas células de una forma que antes no era posible.

El futuro de la ingeniería de tejidos vasculares

En conclusión, el papel potencial de los fibroblastos en la angiogénesis y su conversión directa en CE es un descubrimiento pionero. Gracias al papel fundamental del kit Oris Universal Cell Migration Assembly en esta investigación, los científicos están un paso más cerca de crear modalidades terapéuticas que puedan superar los retos del pasado, explorando el potencial de los fibroblastos como nueva fuente celular para la formación de redes vasculares en tejidos tridimensionales diseñados in vitro.

Esta investigación refuerza el valor de herramientas innovadoras como el kit Oris Universal Cell Migration Assembly para ampliar los límites de lo que sabemos y lo que podemos conseguir en la investigación médica. Es un momento apasionante en el que los científicos siguen descubriendo el potencial oculto de células como los fibroblastos en la búsqueda de soluciones médicas innovadoras y eficaces.