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Isolation of human bone marrow mesenchymal stem cells and evaluation of their osteogenic potential

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dc.contributor.authorGarcía-Quiroz, F. (Felipe)spa
dc.contributor.authorPosada-Estefan, O. (Olga)spa
dc.contributor.authorGallego Pérez, D. (Daniel)spa
dc.contributor.authorHiguita-Castro, N. (Natalia)spa
dc.contributor.authorSarassa-Velásquez, C. (Carlos)spa
dc.contributor.authorHansford, D. (Derek)spa
dc.contributor.authorAgudelo-Florez, P. (Piedad)spa
dc.contributor.authorLópez-Rojas, L. E. (Luis Ernesto)spa
dc.creator.email[email protected]spa
dc.date.accepted2008-05-12spa
dc.date.accessioned2014-04-23T16:11:03Zspa
dc.date.available2014-04-23T16:11:03Zspa
dc.date.created2008-06spa
dc.date.issued2014-04-23spa
dc.date.submitted2008-04-07spa
dc.descriptionLas células madre mesenquimatosas de médula ósea humana (abreviadas hBMSCs) constituyen una fuente de células auto-renovables con alto potencial de diferenciación, comúnmente aisladas a partir de los aspirados medulares en huesos largos. Su diferenciación hacia el linaje osteogénico, por ejemplo, ha sido ampliamente utilizada para la evaluación biológica de biomateriales o matrices con aplicaciones en la ingeniería de tejidos óseos. El objetivo de este trabajo consistió en aislar hBMSCs a partir de la cabeza femoral de pacientes sometidos a artroplastia total de cadera, así como evaluar su potencial osteogénico. Brevemente, se extrajo el hueso esponjoso y se disgregó mecánicamente; las células desprendidas se cultivaron y las células no adherentes se eliminaron luego de 4 días. El potencial osteogénico se evaluó en la quinta generación de cultivo, mediante ensayos de diferenciación a 14 y 20 días donde se compararon cultivos con y sin suplementos osteogénicos. La evaluación se realizó mediante tinción con Alizarina Roja y la cuantificación de los niveles de expresión génica de los marcadores osteogénicos colágeno tipo I, osteonectinca y sialoprotiena ósea mediante RT-PCR en tiempo real. Las hBMSCs obtenidas presentaron un fenotipo no-diferenciado estable, así como la capacidad de mineralizar la matriz extracelular y expresar un fenotipo similar al osteoblasto durante la inducción osteogénica. Los tres marcadores evaluados se sobre-expresaron en los cultivos en condiciones osteogénicas, y se encontró que cambios hasta de 2X en sus niveles de expresión son relevantes para el desarrollo del proceso de diferenciación. El modelo de hBMSCS presentado podría ser utilizado para la evaluación in vitro de la osteoinductividad de diferentes biomateriales, moléculas bioactivas o matrices para ingeniería de tejidos.spa
dc.description.abstractHuman bone marrow mesenchymal stem cells (hBMSCs) comprise a cell population capable of self-renewal and multilineage differentiation commonly isolated from bone marrow aspirates of large bones. Their osteogenic potential has been extensively exploited for the biological evaluation of scaffolds or biomaterials with applications in bone tissue engineering. This work aimed to isolate hBMSCs from femoral heads of patients undergoing total hip arthroplasty and to evaluate their osteogenic potential. Briefly, the trabecular bone was extracted and mechanically disaggregated; the released cells were cultured and non-adherent cells were removed after 4 days. The osteogenic potential was evaluated at the fifth passage after 14 and 20 days of induction, comparing cultures with and without osteogenic supplements, via Alizarin red staining and the quantification of the gene expression levels of the osteogenic markers collagen type I, osteonectin and bone sialoprotein through real-time RT-PCR. The obtained hBMSCs presented a stable undifferentiated phenotype after prolonged cell culture, matrix mineralization capabilities and expression of osteoblast phenotype upon osteogenic induction. The three markers were up-regulated in cultures under osteogenic conditions and 2 fold differences in their expression levels were found to be significant for the onset of the differentiation process. The obtained hBMSCs may have applications on the in vitro evaluation of the osteoinductivity of different biomaterials, bioactive molecules or tissue engineering scaffolds.spa
dc.format.extent8 p.spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.bibliographiccitationGarcía-Quiroz, F., Posada-Estefan, O., Gallego-Pérez, D., Higuita-Castro, N., Sarassa-Velásquez, C., Hansford, D., et al. Isolation of human bone marrow mesenchymal stem cells and evaluation of their osteogenic potential, Revista Ingeniería Biomédica, 2 (3), 48-55 doi: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/444spa
dc.identifier.issnISSN 19099762spa
dc.identifier.urihttps://repository.eia.edu.co/handle/11190/444spa
dc.language.isoengspa
dc.publisher.departmentBiomédica, Mecatrónica y Mecánicaspa
dc.publisher.editorEscuela de Ingeniería de Antioquia EIAspa
dc.publisher.editorUniversidad CESspa
dc.relation.referencesHung S., Chen N., Hsieh S., Li H., Ma H., Lo W. Isolation and characterization of size-sieved stem cells from human bone marrow. Stem Cells, 20, 249-258, 2002.spa
dc.relation.referencesGrayson W.L., Ma T., Bunnell B. Human mesenchymal stem cells tissue development in 3D PET matrices. Biotechnology Progress, 20, 905-912, 2004.spa
dc.relation.referencesKleiboeker S.B. Quantitative assessment of the effect of uracil-DNA glycosylase on amplicon DNA degradation and RNA amplification in reverse transcription-PCR. Virology Journal, 2:29, 2005.spa
dc.rightsDerechos Reservados - Universidad EIA, 2020spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercialspa
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dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/spa
dc.subject.arcmarcBIOMATERIALESspa
dc.subject.arcmarcBIOMATERIALSspa
dc.subject.eiaTECNOLOGÍAS PARA LA SALUDspa
dc.subject.eiaTECHNOLOGY IN HEALTHspa
dc.subject.eurovocBONE AND BONES - GROWTH & DEVELOPMENTspa
dc.subject.eurovocHUESOS - CRECIMIENTO & DESARROLLOspa
dc.subject.keywordsCELL DIFFERENTIATIONspa
dc.subject.keywordsMESENCHYMAL STEM CELLSspa
dc.subject.keywordsMINERALIZATIONspa
dc.subject.keywordsOSTEOGENIC MARKERSspa
dc.subject.keywordsTISSUE ENGINEERINGspa
dc.subject.keywordsDIFERENCIACIÓN CELULARspa
dc.subject.keywordsCÉLULAS MADRE MESENQUIMATOSASspa
dc.subject.keywordsMINERALIZACIÓNspa
dc.subject.keywordsMARCADORES OSTEOGÉNICOSspa
dc.subject.keywordsINGENIERÍA DE TEJIDOSspa
dc.subject.lcshRBI00031spa
dc.titleIsolation of human bone marrow mesenchymal stem cells and evaluation of their osteogenic potentialspa
dc.typeArtículo de revistaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501spa
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85spa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/articlespa
dc.type.redcolhttps://purl.org/redcol/resource_type/ARTspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersionspa
dspace.entity.typePublication
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