Nanorugosidad y metilación superficial como factores modificadores del comportamiento osteoblástico en términos de proliferación, diferenciación y osteogénesis

Abstract

Introducción: La comprensión de los mecanismos íntimos de adhesión, proliferación y diferenciación celular sobre una superficie así como los factores modificadores de este comportamiento es indispensable para entender las fases posteriores de reacción frente a un biomaterial. El sílice puede ser empleado como modelo de superficie de implante dental para estudiar de forma aislada la influencia de la humectabilidad o la rugosidad puesto que mediante reacciones químicas simples es posible modificar éstas propiedades de forma independiente. Objetivo: Estudiar los mecanismos de adhesión, proliferación y diferenciación celular según los parámetros de humectabilidad y nanorugosidad en superficies de sílice. Material y Métodos: Se realizaron modificaciones de la topografía de la superficie a nivel nanométrico en obleas de sílice. En otro grupo de muestras, la humectabilidad fue modificada sin alterar la topografía original mediante metilación superficial. En todas las muestras, se determinaron las características topográficas mediante la observación por Microscopía de Fuerzas Atómicas y se determinó la humectabilidad mediante el cálculo de los ángulos de contacto de las superficies. Se cultivaron células de estirpe ósea de la línea MG-63 sobre dichas superficies y se realizó estudio de adhesión, proliferación y expresión de marcadores de diferenciación mediante técnicas inmunohistoquímicas. Resultados: La proliferación celular sobre las obleas con mayores ángulos de contacto fue mayor, principalmente en aquellas sin modificación topográfica. Por otra parte, al aumentar la nanorugosidad o la hidrofobicidad, el cultivo se desarrolló de forma más compacta, presentando las células un mayor número de prolongaciones citoplasmáticas y de mayor longitud. Además, la expresión de marcadores de diferenciación demostró un mayor desarrollo inmunofenotípico de aquellas células cultivadas sobre obleas de sílice modificado mediante la adición de grupos metilo terminales. Conclusión: La humectabilidad influye de forma más decisiva que la modificación topográfica a escala nanométrica en el comportamiento de las células cultivadas sobre superficies modificadas, tanto a nivel de adhesión como de proliferación y diferenciación. Además, en cuanto la nanorugosidad, el parámetro que mejor se relaciona con los fenómenos de adhesión, proliferación y diferenciación celular es la dimensión fractal de la superficie.