Participación de las integrinas en la adhesión. de células osteoblásticas a una matriz de colágeno tipo I

Resumen

Se han desarrollado varios biomateriales con potencial aplicaci
ón en la reconstrucción de tejidos. En este sentido, existe un creciente
interés en el diseño de materiales de implante óseo con máxima biocompatibilidad
y adecuada adhesividad celular. El objetivo de este trabajo fue estudiar
cuáles receptores integrinas participan en la adhesión de osteoblastos a
una matriz de colágeno tipo-I. Se analizaron dos líneas celulares
osteoblásticas: UMR106, derivada de osteosarcoma de rata; y MC3T3E1, derivada
de calvaria de rata. Las células se cultivaron durante una hora sobre
plástico, o sobre un gel de colágeno tipo-I, solas o co-incubadas con diferentes
péptidos: (a) péptido-b, un oligopéptido de 13 aminoácidos que corresponde
a la secuencia conservada 113-125 de la subunidad b de los receptores
integrinas; (b) RGD (Arg-Gly-Asp), que corresponde a la secuencia
de reconocimiento de la subunidad a de las integrinas a1,5b1; o (c) DGEA
(Asp-Gly-Glu-Ala), la secuencia de reconocimiento de la subunidad a de las
integrinas a2b1. La adhesión y la inducción de extensiones celulares se evaluaron
microscópicamente luego de lavar, fijar y colorear las células con
Giemsa. Los resultados demostraron que las células osteoblásticas se adhieren
más fácilmente a un sustrato de colágeno tipo-I que al plástico (86
± 5 células/campo vs. 69 ± 4 células/campo para colágeno tipo-I vs. plástico,
respectivamente, p < 0,02). El péptido-b inhibió la adhesión de ambas
líneas celulares a una matriz de colágeno y el efecto inhibidor mostró dependencia
dosis-respuesta. Por otro lado, este péptido indujo en las células
tipo osteoblastos UMR106 un aumento del agrupamiento intercelular, y una
reducción en la inducción de extensiones celulares. Estos cambios morfol
ógicos podrían estar indicando un incremento en las interacciones célulac
élula y una disminución en las interacciones célula-matriz, posiblemente
inducidos por el péptido-b. De forma similar, los péptidos RGD y DGEA
disminuyeron significativamente, entre un 20 y 30 %, la adhesión de las
células UMR106 y MC3T3E1 a la matriz de colágeno. Las células UMR106
cultivadas sobre colágeno en presencia de DGEA mostraron un mayor estiramiento
citoplasmático, con inducción de extensiones celulares en múltiples
direcciones. En suma, estos resultados sugieren que las subunidades a
y b de varios receptores integrinas están involucradas en la adhesión de las
células tipo osteoblastos a una matriz de colágeno tipo-I. Así, el recubrimiento
de ciertos biomateriales con péptidos de reconocimiento o con mol
éculas de colágeno intacto, podría mejorar la osteointegración de implantes
para la reparación del tejido óseo.