Influencia de la microestructura de los implantes dentales sobre la organización del citoesqueleto de osteoblastos humanos normales. Estudio “in vitro”

Abstract

En la actualidad se acepta que gran parte de las funciones dinámicas de las células están reguladas por señales externas procedentes del medio extracelular. El medio extracelular da lugar, por tanto, a un constructo en el cual las células se mueven, crecen, se organizan y diferencian para formar tejidos. La interacción célula-material es uno de los puntos más importantes en ingeniería tisular. Es así, como en los implantes biomédicos, fuerzas mecánicas procedentes del medio extracelular se expresan en el concepto de mecanotransducción y son capaces de modificar la morfología y la expresión génica (p. ej., citoesqueleto de las células). La microscopia confocal es un importante avance en microscopia que es capaz de proporcionar imágenes de alta resolución de células intactas mediante el uso de sondas fluorescentes. La combinación de fluorescencia y de la reflexión es extraordinariamente útil al proporcionar imágenes detalladas de la interacción célula-superficie en implantes biomédicos. En la presente Tesis Doctoral hemos estudiado el papel de la microtopografía en la modulación de la adhesión celular “in vitro”, usando una línea osteoblástica humana normal (NHOst) para el estudio de la adhesión celular, un proceso complejo dependiente del tipo celular y de la microtopografía y composición química del sustrato. Del mismo modo, a través de la combinación de fluorescencia y reflexión se ha estudiado la organización del citoesqueleto en respuesta a distintas superficies de implantes dentales de titanio. En las superficies lisas, TiCp-Machined, se observan predominantemente células óseas planas, con delgados filopodios, una razón axial media de 1.1 y “stress fibers” de actina dispuestas paralelas al eje mayor de la célula. En la superficie TiCp-Osseotite®, las células osteoblásticas se adaptan a la superficie irregular del sustrato mostrando adhesiones focales en los picos que están separados por una mayor distancia que en la superficie maquinada. Las células poseen una morfología fusiforme con anchos lamelopodios y largos filopodios, con una marcada expresión de fibras de estrés que constituyen contactos focales definidos con la superficie rugosa. La organización del citoesqueleto de las células cultivadas sobre superficies rugosas de titanio permite establecer un papel activo he dicho biomaterial en los fenómenos que gobiernas la adhesión osteoblástica. Los resultados, obtenidos en la Tesis Doctoral, refuerzan el papel de las superficies rugosas en la adhesión osteoblástica y proporcionan información para el diseño de superficies de materiales requeridas para el desarrollo de una superficie osteogénica apropiada para el anclaje osteoblástico en los implantes dentales.