Nuevos entornos artificiales para la diferenciación neural

Abstract

[ES] Las patologías del sistema nervioso central y periférico tienen una gran incidencia sobre la población (consecuencias del ictus, enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson, trauma, tumores) y aguardan nuevos conceptos para su tratamiento. Las terapias celulares desarrollan la hipótesis general del efecto beneficioso que el aporte de factores y células pluripotentes pueden tener cara a lograr la regeneración de las estructuras dañadas o degeneradas. Para localizar y dirigir este aporte celular y de factores es necesario desarrollar materiales microestructurados que les sirvan de vector. El objetivo de este trabajo consiste en fabricar y diseñar dos entornos artificiales que induzcan la diferenciación neural mediante técnicas de ingeniería tisular. Las células precursoras neurales se encuentran encapsuladas en alginato, un hidrogel. En este primer entorno, se evalúa el efecto que ejerce la presencia o ausencia del factor BDNF (brain-derived neurotrophic factor), así como el efecto del “cross-talk” entre las células de Schwann y los precursores neurales en la diferenciación a linaje neuronal. También se crea un entorno de cocultivo 3D-2D, con las células precursoras neurales en el interior de un “scaffold” de PEA y células de Schwann cultivadas sobre la superficie de un “film” de PEA, donde también se estudia el posible efecto de los factores que secretan las células de Schwann sobre los precursores neurales en el proceso de diferenciación neural. En ambos entornos artificiales se observa que la presencia de células de Schwann induce la diferenciación neural de los precursores neurales.

[EN] The pathologies of the central and peripheral nervous system have a great impact on the population (consequences of stroke, neurodegenerative diseases such as Parkinson's, trauma, tumors) that await new concepts for treatment. Cell therapies develop the general hypothesis about the beneficial effect of input factors and pluripotent cells to achieve the regeneration of damaged or degenerated structures. To target and direct this cell and factor supply is necessary to develop microstructured materials. The objective of this work is to design and manufacture two artificial environments that induce neural differentiation by tissue engineering techniques. Neural precursor cells were encapsulated in alginate, a hydrogel. In the first setting, the effect that the presence or absence of the factor BDNF (brain-derived neurotrophic factor), and the effect of cross-talk between Schwann cells and neural precursors in the neural lineage differentiation were evaluated. Environment co-culture 3D-2D is also created, with the neural precursor cells within a scaffold of PEA and Schwann cells cultured on the surface of a film of PEA, which also the effect of secreted Schwann cells factors on neural precursors in the process of neural differentiation were analysed. In both artificial environments is observed that the presence of Schwann cells induces neural differentiation of neural precursors.