Estudio in vitro de la formulación de la matriz ósea desmineralizada sobre la diferenciación osteogénica de las células musculares C2C12

Abstract

[spa]La matriz ósea desmineralizada (DBM) es un aloinjerto óseo con propiedades osteoinductoras muy utilizado para promover la formación de nuevo hueso. Este potencial osteoinductivo es debido a las proteínas morfogenéticas óseas (BMP) que contiene, y a otras moléculas como miembros de la familia TGF-β o la metaloproteasa de la matriz MMP2. La DBM se obtiene a partir del hueso cortical del fémur de donantes, tras la molienda, lavado y desmineralización. Para su aplicación, es necesario formular la DBM con un excipiente que, además de facilitar su manipulación e implementación, potencie su actividad osteoinductora. En este estudio, se han evaluado tres excipientes (glicerol, ácido hialurónico y metacriloilo de gelatina (GelMA)) para formular la DBM y se ha investigado su efecto sobre la diferenciación osteogénica de la línea de células musculares C2C12. Todas las muestras de DBM de los donantes analizados indujeron la actividad ALP en células musculares, indicativo de la diferenciación osteogénica. Además, los extractos proteicos de las DBM analizados mostraron niveles cuantificables de BMP2. De los excipientes investigados, ninguno resultó tóxico para las células C2C12 y el GelMA fue el excipiente que mostró una mayor inducción de la actividad ALP en estas células, cuando se formularon a una concentración de DBM al 30%. Esta concentración es la que mostró una mejor consistencia y maleabilidad. En conclusión, el GelMA es un excipiente que podría ser usado para la formulación de la DBM y su aplicación clínica en humanos

[eng]The demineralized bone matrix (DBM) is a bone allograft with osteoinductive properties widely used to promote the formation of new bone. This osteoinductive potential is due to the presence of bone morphogenetic proteins (BMP) and other proteins like members of the TGF-β family or the matrix metalloproteinase MMP2. DBM is obtained from human femoral cortical bone, after grinding, washing and demineralization. For its application, it is necessary to formulate the DBM with an excipient that, in addition to facilitating handling and implementation, it also enhances its osteoinductive activity. In this study, we evaluated three excipients (glycerol, hyaluronic acid and gelatin methacryloyl (GelMA)) to formulate the DBM and we have investigated its effect on osteogenic differentiation of the C2C12 muscle cell line. All of the DBM donor samples that were analyzed induced the ALP activity in muscle cells, indicative of osteogenic differentiation. In addition, the protein extracts of DBM showed measurable levels of BMP2. Of the excipients tested, none were toxic to C2C12 cells and the GelMA was the excipient that showed a greater induction of ALP activity in these cells when formulated at a concentration of 30% DBM. This concentration was the one that showed better consistency and malleability. In conclusion, the GelMA is an excipient that could be used to formulate the DBM for its clinical application in humans