Caracterización enzimática y génica de fibroblastos dérmicos humanos durante inducción a diferenciación condrogénica

La condrogénesis es un proceso embrionario que inicia la formación del sistema esquelético, caracterizado como una sucesión de eventos regulados por diversos factores. Las células madre mesenquimatosas (MSCs), por sus características de autorrenovación, repoblación funcional y diferenciación multilinaje, permiten el estudio de factores reguladores durante condrogénesis. Los fibroblastos son una población heterogénea empleados como control en estudios con MSCs, aunque se ha reportado que conservan su potencial de diferenciación. En estudios previos con MSCs, se observó una disminución de la actividad enzimática de la N-acetilgalactosamina-6-sulfato sulfatasa (GALNS), deficiente en el síndrome de Morquio A. Con el fin de confirmar estos hallazgos, en este trabajo se caracterizaron durante 3 semanas fibroblastos dérmicos humanos, como controles potenciales para estudios con MSCs, mediante: 1) su potencial de diferenciación multilinaje, 2) la expresión de los genes del agrecano, colágeno tipo II y colágeno tipo X en condiciones de inducción a diferenciación condrogénica, 3) los perfiles de actividad de GALNS y otras enzimas lisosomales, por métodos fluorométrico o espectrofotométrico, y 4) las concentraciones de GAGs (glicosaminoglicanos), por precipitación con cloruro de cetilpiridinio. Los resultados mostraron una diferenciación adipogénica y osteogénica en pases tempranos mediante tinciones cualitativas, mientras que en los cultivos en diferenciación condrogénica se observó una disminución en la viabilidad, sin expresión de los genes relacionados con este proceso. También se evidenció una disminución generalizada en la actividad de las enzimas evaluadas, incluyendo GALNS, mientras que la concentración de GAGs se mantuvo constante. Estos resultados sugieren que los fibroblastos tienen un potencial de diferenciación adipogénica y osteogénica, pero limitado para condrogénesis en pases avanzados, siendo útiles como controles en estudios con MSCs. La comparación con estudios previos muestran que los valores de actividad enzimática y las concentraciones de GAGs, posiblemente no se encuentran relacionadas con el proceso de diferenciación condrogénica.The chondrogenesis is an embrionary process that iniciates the formation of squeletal system, and is characterized as a process regulated by several factors. The mesenchymal stem cells (MSCs) because of its characteristics of auto-renewal, functional re-population, and multilineage differentiation, work as a system of study on regulatory factors during chondrogenesis. Fibroblasts are a heterogeneous population used as controls in studies with MSCs, although it has been reported that they maintain its differentiation potential. In previous studies with MSCs, was observed a diminishing enzymatic activity of N-acetilgalactosamine-6-sulfate sulfatase (GALNS), deficient in Morquio A syndrome. With the purpose of evaluation of this result, this work characterized during 3 weeks, human dermal fibroblasts, as a potential control for studies with MSCs, through: 1) its multilineage differentiation potential, 2) the gene expression for aggrecane, type II collagen and type X collagen during induction to chondrogenic differentiation, 3) GALNS and other lysosomal enzymes activity profiles, by fluorometric or spectrophotometric methods, and 4) the concentration of glycosaminoglycans (GAGs), by cetylpiridinium precipitation. Results showed adipogenic and osteogenic differentiation during early passages through qualitative stains, although in chondrogenic differentiation culture in late pasages, viability diminished without expression of genes involved in this process. Also was observed a diminishing generalized activity of enzymes evaluated, including GALNS, and the concentration of GAGs. These results suggest that fibroblasts have a differentiation potential of adipogenic and osteogenic lineages, but limited to chondrogenesis in late passages, being useful as controls in studies with MSCs. Comparing this results with previous studies, enzymatic activity values and GAGs concentrations, possibly they are not in relationship with chondrogenic process.Biólogo (a)Pregrad