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Title: Validation of the tissue repair efficiency of gingval fibroblasts secreted factors encapsulated within collagen microparticles
Authors: Zuluaga Tamayo, Marisol
Adviser: Coulomb, Bernard
Keywords : Fibroblastos gingivales
Fibroblastos dérmicos
Monocitos
Medio condicionado
Gingival fibroblast
Dermal fibroblast
Monocytes
Conditioned medium
Issue Date: 2013
Publisher: Universidad EIA
Abstract: La cicatrización de heridas es un proceso complejo y dinámico que consiste en la reparación del tejido afectado. Observaciones previas, indican que el proceso de cicatrización que tiene lugar en la mucosa, específicamente en la encía, presenta mejores resultados que en la piel, sin embargo el proceso y las etapas de cicatrización son similares. El tejido conectivo de la encía está compuesto de una populación heterogénea de fibroblastos con capacidades de auto-regeneración y de diferenciación. Lo anterior podría explicar el eficiente proceso de reparación de la encía. En particular, los factores secretados por los fibroblastos gingivales (GFs) podrían contribuir en la reparación de otros tejidos. En este estudio, se ha analizado la influencia del medio condicionado (CM) producido por los fibroblastos gingivales, para ello hemos realizado tres pruebas funcionales in vitro: la migración de fibroblastos dérmicos fue evaluada mediante cámaras de migración, la contracción y la densidad celular mediante un modelo dérmico equivalente (DE). La inflamación fue evaluada mediante el análisis en la inhibición de la diferenciación de monocitos en células dendríticas. Ensayos ELISA fueron realizados a fin de corroborar la presencia de TIMP-1 y TGF- β en el medio condicionado; ya que ambas son citoquinas cuyo rol es clave en el proceso de reparación gingival. Se ha demostrado que GFs CM induce la migración de los fibroblastos dérmicos en una manera dosis dependiente, así mismo, este efecto puede ser estimulado por la presencia de bajas dosis (2%) de FBS (33% a 74% de migración). Hemos mostrado que la contracción DE producida por los fibroblastos dérmicos está condicionada por el tiempo de aplicación del tratamiento. El tratamiento DE, en el momento de preparación, muestra un efecto estimulatorio del CM en la contracción (61%) y en la densidad celular final (2.5 a 4.4 veces la densidad celular que en el control positivo). Finalmente, el test inflamatorio muestra un efecto inhibitorio de GFs CM en la diferenciación de células dendríticas en una manera donante-dependiente (34% a 56% de inhibición). Concentraciones significativas de TIMP-1 y TGFβ-1 (14947.35 +/- 1303.6 Pg/ml y 5214.5 Pg) fueron halladas en el GFs CM. Estos hallazgos son importantes para la segunda parte del proyecto que consiste, en la encapsulación del CM en micropartículas de colágeno usando la técnica de Secado por pulverización. Esta estrategia busca el desarrollo de un producto innovador para aplicaciones clínicas, en particular para el tratamiento de quemaduras crónicas. El objetivo final será la estandarización de la producción y la comercialización.
Abstract (English): Wound healing is a complex and dynamic process of replacing damaged tissue. Previous observations indicate that wound healing in the oral mucosa and more particularly gingiva has better outcomes than in the skin, although the healing process and its sequence are similar. Gingival connective tissue is composed of a heterogeneous population of fibroblasts with self-renewal and differentiation capacities that could explain the efficient repair of gingiva. In particular, factors secreted by Gingival Fibroblasts (GFs) could contribute to repair other tissues. In this study, we have analyzed the influence of human gingival fibroblasts conditioned media, using three in vitro functional assays: migration of dermal fibroblasts was evaluated using migration assay chambers, contraction and cell density using a dermal equivalent model. Inflammation was investigated by analyzing the inhibition of dendritic cell differentiation from human monocytes. Elisa tests were done in order to corroborate the presence of TIMP-1 and TGF-β in the conditioned medium; these are cytokines who play a key role in the gingival repair. We have demonstrated that GFs CM induce dermal fibroblast migration in a dose-dependent manner, and this effect could be stimulated by the present of low doses (2%) of FBS (33% to 74% of migration). We showed that DE contraction by dermal fibroblasts is conditioned by the time when the treatment is applied. DE treatment at the preparation time showed a stimulatory effect of CM on the contraction (61%) and in the final cell density (2.5 to 4.4 times the cell density than in positive control). Finally, inflammatory test showed an inhibitory effect of GFs CM in the dendritic cell differentiation in a donor-dependent manner (34% to 56% of inhibition). Significant concentrations of TIMP-1 and TGFβ-1 (14947.35 +/- 1303.6 Pg/ml and 5214.5 Pg) were present in the GFs CM. These findings are important for the second part of a project consisting in the encapsulation of the conditioned medium into collagen microparticles using the Spray-draying technique. This strategy is aimed to develop an innovative product for clinical applications, in particular for the treatment of chronic wounds. The final goal will be the standardization of the production and commercialization.
Description: 38 páginas
URI: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/1961
Citation: Zuluaga Tamayo, M. (2013) Validation of the tissue repair efficiency of gingival fibroblasts secreted factors encapsulated within collagen microparticles (Trabajo de grado). Recuperado de: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/1961  
Autorization: openAccess
Location: BIOM00225
Appears in Collections:Ingeniería Biomédica

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