COMO CULTURAR CÉLULAS ÓSSEAS EM SUBSTRATOS DE BIOLAMINA

Alta expressão de isoformas lamínicas no microambiente ósseo

Células ósseas, incluindo osteócitos, osteoblastos, osteoclastos, células osteogénicas (células estaminais) e células de revestimento, residem na medula óssea. Existem várias proteínas da família das laminas expressas no microambiente da medula óssea humana, onde a lamina 411/421 e a lamina 511/521 são as isoformas mais abundantes, sintetizadas pelas células estromais da medula óssea humana. As isoformas de lamina 111, 331 e 332 também são expressas no microambiente da medula óssea humana (Siler, 2000). A laminina 332 é especificamente expressa em torno de osteoblastos primários e células semelhantes ao osteoblasto localizadas na superfície óssea (Uehara, 2017)

LN332 regula negativamente a osteoclastogênese e promove a diferenciação osteogênica

Uma publicação de pesquisadores alemães mostra que a laminina 332 promove a fixação e, em comparação com o plástico, a diferenciação osteogênica foi significativamente aumentada pela laminina 332 (Mittag, 2012). Além disso, a laminina 332 (mostrou inibir marcadamente a osteoclastogênese induzida por RANKL (Uehara, 2017). Pensa-se que a supressão é mediada pela ligação da lamina aos receptores de integrina α3β1, α6β1 e α6β4 (Uehara, 2017; Hashimoto, 2006). A laminina 332 é expressa por osteoblastos primários em cultura e a cadeia da laminina g2 é transitoriamente expressa em condrócitos durante o desenvolvimento (Uehara, 2017; Hashimoto, 2006). A expressão da laminina 332 é regulada negativamente por fatores osteoclastogênicos, sugerindo que o LN332 é um novo regulador negativo que pode definir a osteoclastogênese espacialmente nos tecidos ósseos (Uehara, 2017). Laminina 332 também tem demonstrado suprimir a diferenciação condrogênica da BM-MSC sem induzir apoptose ou inibir o crescimento celular (Hashimoto, 2005; Hashimoto, 2006). Entretanto, a laminina 332 não teve efeito sobre a diferenciação osteogênica das MSCs (Hashimoto, 2006). Estes resultados sugerem que a laminina 332 pode contribuir para o desenvolvimento dos tecidos ósseos, promovendo a proliferação e suprimindo a diferenciação condrogênica das CEMs.

Melhor adesão, crescimento e proliferação de BM-MSC no LN511 e LN521

Laminina 511 e 521 são as isoformas mais abundantes na medula óssea e células-tronco mesenquimais derivadas da medula óssea (BM-MSCs) cultivadas in vitro tem demonstrado sintetizar α5, α4, α3, α1 e β2 na quantidade significativa (Seeger, 2015; Siler, 2000; Hashimoto, 2006). Naturalmente, as laminas 511 e 521 demonstraram ter fortes interações adesivas com linhas de células humanas CD34+ (Siler, 2000). No entanto, os MSCs não se fixam bem à lamina 111, 211 e 221(Sun, 2017). A laminina 511, 521 e 332 promove a mais forte taxa de crescimento e proliferação da BM-MSC e afeta a atividade mitogênica e migração destas células através da ligação à integrina α6β1 e α3β1 (Siler, 2000; Sun, 2017, Hashimoto, 2005; Hashimoto, 2006). Em recente publicação de Yang e Xiao, os autores apresentam um protocolo para a cultura da medula óssea MSC (BM-MSCs) na laminina 521 e na laminina 511. Ambas as isoformas laminadas mostram uma fixação significativamente mais rápida e forte em relação aos poços não revestidos e suportam a semeadura de um menor número de células em comparação com as placas não revestidas (Yang e Xiao, 2016). Ao investigar os efeitos de diferentes revestimentos ECM para a formação de placas de células, o resultado mostrou o maior sucesso para a laminina 521 (Jiang, 2016). As células-tronco mesenquimais da medula óssea (BMSC) cultivadas em filmes nanodot revestidos de TiO2 da lamina 521 rapidamente se fixaram e se espalharam e formaram uma célula intacta com boa viabilidade melhorou a osteogênese. Em comparação com a raspagem mecânica, este método induzido por luz fornece uma estratégia mais robusta para fabricar complexos de folhas de BMSC com melhor sobrevivência e osteogênese melhorada (Jiang, 2016).