Hidrogeles de elastina obtenidos por química click para el crecimiento dirigido de células del sistema nervioso

Abstract

El sistema nervioso es el encargado de generar y transmitir las señales necesarias para coordinar todo el cuerpo. Las células que lo componen, neuronas y células gliales, poseen muy limitada su capacidad de regeneración en humanos adultos, por lo que cualquier daño que reciban será casi irreversible. La elastina es una proteína que forma parte de la matriz extracelular. Mediante técnicas de ingeniería genética se pueden diseñar polímeros proteicos que imiten a esta elastina e incluir en sus secuencias dominios específicos de adhesión y/o degradación. En este Trabajo Fin de Master se han producido polímeros recombinantes tipo elastina, ELRs (Elastin-like recombinamers), usando una cepa no patógena de E.coli. Asimismo, se han realizado modificaciones químicas en estos biopolímeros ELRs para introducir en ellos los grupos funcionales necesarios para llevar a cabo química click entre sus cadenas, de manera que se puedan formar hidrogeles por entrecruzamiento de dichos polímeros. Los hidrogeles preparados se han utilizado como soporte en el cultivo de células gliales C6 con objeto de estudiar el comportamiento celular en diferentes entornos peptídicos. Se ha estudiado su comportamiento en cuanto a su adhesión y proliferación con el tiempo. La medición de la longitud del axón mediante técnicas inmunohistoquímicas, que permite la identificación de dicho axón, nos permite proponer a este tipo de hidrogeles de elastina como potencialmente adecuados para promover y dirigir el crecimiento de estas células. Por tanto, estos hidrogeles se muestran como potenciales análogos de tejido con importante papel en regeneración de tejido neuronal dañado, con la posibilidad en el futuro de trasladarlo a las neuronas.

The nervous system is in encharged of generating and transmitting the necessary signals to coordinate the entire body. It is composed by two different types of cells, neurons and glial cells. They have a very limited capacity for regeneration in adult humans. Any damage they receive will be almost irreversible. Elastin is a protein that is part of the extracellular matrix. Using genetic engineering techniques, we can design protein polymers that mimic this elastin and add specific sequences such as adhesion or degradation domains. In this work we produced Elastin-like recombinamers (ELRs), using a non-pathogenic strain of E.coli. We made chemical modifications to these polymers to be able to do click chemistry between their chains. Crosslinking allows the formation of hydrogels. The prepared hydrogels were used as surface for the culture of glial cells C6, so we can study their behavior in different peptide environment. We studied their adherence and proliferation. Using immunostaining we can identify and measure their axon length. The results allow us to propose these hydrogels as potentially suitable for enhancing and leading the growth of this cells. Therefore, these hydrogels present potential tissue analogs with important role in the regeneration of damaged neural tissue, with the possibility in the future of transferring it to neurons.