Diseño de una metodología para la obtención de un hidrogel con potencial aplicación en la diferenciación de precursores de oligodendrocitos. (2023)
Los oligodendrocitos (OL) son las células gliales encargadas de la producción de mielina en los axones. Estos se ven directamente afectados por las enfermedades desmielinizantes que impiden que se lleve a cabo de manera correcta la diferenciación de las células precursoras de oligodendrocitos (POS) a OL mielinizantes por factores como las características físicas de la matriz extracelular (MEC) (Lourenco, 2016). Lo anterior se debe a que los OL son mecanosensibles. Entre las variables más relevantes en este proceso, se encuentran la rigidez y la topografía presentes en su microambiente (Jagielska,2012). Los biomateriales han sido una alternativa usada frecuentemente para la regeneración de tejido nervioso, en especial los hidrogeles, debido a su alta compatibilidad y su adaptabilidad a diferentes características fisicoquímicas. Actualmente existen propuestas de biomateriales que propician un mejor entorno para la diferenciación de los POS, sin embargo, no presentan sinergia entre las variables fisicomecánicas anteriormente nombradas (Carvalho, 2020), lo que genera una deficiencia en su funcionalidad. Según Makhija, et al., la rigidez que debe cumplir un biomaterial destinado a la regeneración y diferenciación de OL es de 1 a 7 kPa y algunas de las características topográficas importantes son la geometría, la isotropía y la composición. Teniendo en cuenta esta problemática, se planteó como objetivo de este trabajo el desarrollo de una metodología de obtención de un biomaterial tipo hidrogel con características de rigidez y topografía con potencial aplicación en el desarrollo de andamios que promuevan la diferenciación de precursores de oligodendrocitos. Este objetivo se compone de tres etapas principales de diseño desde la ingeniería y de evaluación: el diseño conceptual del hidrogel, el diseño detallado o de obtención del biomaterial y la caracterización de las muestras obtenidas. Primeramente se establecieron las variables críticas y los requerimientos del hidrogel, para la posterior selección y obtención de las dos propuestas de material (Polivinil alcohol-Alginato de Sodio y Alginato de sodio-Carboximetil quitosano) que cumplían con los parámetros requeridos. El resultado después de evaluar las propuestas de material fue un hidrogel compuesto de Polivinil alcohol-Alginato de sodio, el cual para su obtención se llevó a cabo un diseño experimental factorial estableciendo tres diferentes niveles: relación de volumen en mL entre los componentes respectivamente (7:3, 5:5 y 3:7), variación del tiempo y volumen del agente reticulante CaCl2. Por último, se caracterizaron y evaluaron las muestras con el fin de establecer la metodología de obtención del hidrogel con resultados favorables teniendo en cuenta las condiciones necesarias para promover la diferenciación de los precursores de oligodendrocitos como producto del proyecto. La metodología seleccionada corresponde a la muestra compuesta por igual cantidad de volumen de la solución AS-PVA con un tiempo de agitación de 8 horas y una adición de volumen de la solución de CaCl2 de 2,5 ml.