Guía a través de sustratos inhibitorios de células de la glía envolvente del bulbo olfatorio por funcionalización de nanofibras de PLA con SDF1α

Abstract

[EN] Trauma of the spinal cord generates cell death and disruption of blood vessels in the lesioned region. Blood Brain Barrier disorganization recruits neutrophils, macrophages and leukocytes to remove cellular debris and reduce secondary damage of the injured tissue. Days after, a glial scar is generated in the injured area, mostly formed by reactive astrocytes. They secrete several molecules in order to inhibit the aberrant axonal growth, like chondroitin sulfate proteoglycans (CSPG) and myelin-derivated inhibitors associated inhibitors (MAIs). This molecular and physical inhibition of the glial scar is the most important problem in this type of injury s treatment. In this context, one of the last areas of study in the Spinal Cord Injury (SCI) treatment is the cellular therapy, for example using Olfactory Ensheathing Cells (OECs). These cells help olfactory axons to enter into the olfactory bulb. Thus, due to these properties, they were proposed to be transplanted in SCI models to help the injured axons to regrowth. One of the main problems of this cellular therapy is to enhance their migration into the inhibitory substrate of the injured spinal cord as they are also inhibited by CSPG and MAIs. Here, we analyze the potential of poly-lactic acid (PLA) aligned nanofibers, functionalized with SDF1α as a migratory route to aid in vitro OECs migration in inhibitory substrates. The 80L/20D PLA nanofibers were functionalized with the chemokine SDF1α, the CXCR4 ligand. TEG3, the stable OECs line, express CXCR4 receptor and it is able to respond to SDF1α stimulation via pERK ¿. Our results show that TEG3 prefers functionalized nanofibers with SDF1α in gradient. When we test TEG3 migration through inhibitory substrates over functionalized or non-functionalized nanofibers, we observed higher migration in functionalized nanofibers. Next step will be test migratory talent of OECs over functionalized nanofibers in ex vivo medullar injury model.

[ES] La lesión de la médula espinal produce muerte celular y disrupción de los vasos sanguíneos de la región afectada. La desorganización de la barrera hematoencefálica recluta neutrófilos, macrófagos y leucocitos para eliminar los restos celulares y reducir daños secundarios en el tejido dañado. Unos días después, se produce la cicatriz glial en la zona de la lesión, formada mayoritariamente por astrocitos reactivos. Estos secretan muchas moléculas, como el proteoglicano condroitin sulfato (CSPG) o inhibidores asociados derivados de la mielina (MAIs), que inhiben el crecimiento axonal aberrante. Esta inhibición molecular y física de la cicatriz glial es uno de los problemas más importantes en el tratamiento en la lesión medular. En este contexto, una de las últimas áreas de estudio en el tratamiento de la lesión medular (Spinal Cord Injury, SCI) es la terapia celular, como la basada en las células de la glía envolvente del bulbo olfatorio (Olfactory Ensheating Cells, OECs). Estas células ayudan a los axones de la vía olfativa a entrar en el bulbo. Debido a estas propiedades se han propuesto para trasplantes en modelos de SCI para ayudar a los axones dañados en la regeneración. Uno de los principales problemas en este tipo de terapia es aumentar la migración a través de los sustratos inhibitorios típicos de la SCI como el CSPG o los MAIs. En el presente estudio analizamos el potencial de nanofibras de ácido poliláctico (PLA) funcionalizadas con SDF1α como una ruta migratoria in vitro para las OECs a través de sustratos inhibitorios. Las nanofibras de 80L/20D se funcionalizan con la quimioquina SDF1α, el ligando de CXCR4. Las TEG3, la línea estable de las OECS, expresan el receptor CXCR4 y son capaces de responder a SDF1 vía pERK ¿. Cuando cuantificamos la migración de TEG3 sobre nanofibras funcionalizadas o no funcionalizadas a través de un sustrato inhibitorio observamos mayor migración en las nanofibras funcionalizadas. Por tanto, la funcionalización de las nanofibras de PLA aporta una ruta migratoria más eficaz para las OECs en la terapia de la lesión medular en un modelo in vitro. El siguiente paso será testar la capacidad migratoria de las OECs sobre las nanofibras funcionalizadas en un modelo de lesión medular ex vivo.