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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3835| Implementación de un modelo in vitro de esteatohepatitis no alcohólica para evaluar la actividad anti-fibrótica de nanopartículas Implementation of an in vitro non-alcoholic steatohepatitis model to assay the anti-fibrotic activity of nanoparticles | |
| David Alejandro García Topete | |
| Ana Bertha Castro Ceseña Marco Antonio de León Nava | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| células estrelladas hepáticas; fibrosis hepática; inflamación; co-cultivo; nanopartículas hepatic stellate cells; hepatic fibrosis; inflammation; co-culture; nanoparticles | |
| Alrededor del 33% de la población mundial sufre la enfermedad de hígado graso no alcohólico (NAFLD). Del total de estos pacientes, un 30% puede progresar y padecer esteatohepatitis no alcohólica (NASH), el punto crítico en el que la falta de tratamiento lleva a la cirrosis y a la falla hepática. En 2019, la Asociación Mexicana de Gastroenterología y la Asociación Mexicana de Hepatología estimaron que la prevalencia de esta enfermedad podría superar el 50%, por lo que se considera un problema de salud nacional. La transdiferenciación de células estrelladas hepáticas (HSCs) a miofibroblastos es la principal causa de la disfunción hepática, que provoca la sobreexpresión crónica de genes profibróticos e inflamación en enfermedades como la NASH. Los recientes avances científicos indican que los nanomateriales conjugados con agentes que tengan capacidad anti-oxidante y anti-inflamatoria podrían ser una opción para atenuar la actividad de las HSCs transdiferenciadas. Por lo tanto, el objetivo de este proyecto fue determinar la actividad de nanopartículas (NPs) cargadas con agentes anti-oxidantes en HSCs transdiferenciadas. Para cumplirlo, implementamos un modelo de estudio, in vitro, de un co-cultivo formado por HSCs de un donador humano diagnosticado con NASH (HHSC-N) y células mononucleares de sangre periférica (PBMCs). Los co-cultivos fueron tratados ya sea con: (1) NPs de plata funcionalizadas con ácido alfa-lipoico (AgNPs-ALA) a 6.25, 12.5 y 17.5 µg/mL, (2) puntos cuánticos de carbono (CD), o (3) CD conjugados con lactoferrina (CD-LF) a 5, 50, 100 y 200 µg/mL por 24 o 72 h. Los resultados muestran que los tratamientos con NPs modulan significativamente los niveles de expresión de genes en las HHSC-N en co-cultivo a las 72 h, disminuyendo los niveles de ACTA2, actina expresada en HSCs transdiferenciadas; COL1A1, productor de colágeno tipo I; y TIMP1, productor de inhibidores tisulares de metaloproteinasas, con respecto a las células que no fueron tratadas con NPs. También se detectaron las citocinas solubles en los medios de los co-cultivos, cuyas concentraciones sugieren una respuesta asociada a un proceso de inflamación/regeneración en progreso. Nuestros resultados pueden ser un punto de partida para el desarrollo de un tratamiento para la NASH, usando bionanotecnología. Around 33% of the global population suffers from non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). From these patients, 30% of them progress into non-alcoholic steatohepatitis (NASH), the critical point where lack of treatment leads to cirrhosis and hepatic failure. In 2019, the Mexican Association of Gastroenterology and Mexican Association of Hepatology estimated that the prevalence of this disease could surpass 50%, making it a national health problem. The transdifferentiation of hepatic stellate cells (HSCs) to myofibroblasts contributes the most to hepatic disfunction, which leads to chronic overexpression of profibrotic genes in diseases such as NASH. Recent scientific reports indicate that nanomaterials conjugated with anti-oxidant and anti-inflammatory agents have potential to reduce the activity of transdifferentiated HSCs. Therefore, the objective of this project was to determine the activity of anti-oxidant agent loaded nanoparticles (NPs). To achieve it, we implemented an in vitro study model formed by a co-culture of HSCs from a single NASH diagnosticated human donor (HHSCN) and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). The co-cultures were treated with: (1) silver NPs conjugated with alfa-lipoic acid (AgNPs-ALA) at 6.25, 12.5 and 17.5 µg/mL, (2) quantum carbon dots (CD) and (3) CD conjugated with lactoferrin (CD-LF) at 5, 50, 100, 200 µg/mL for 24 h or 72 h. Results demonstrate that the NPs treatments were able to significantly modulate profibrotic genes’ expression levels in co-cultured HHSC-N. At 72 h of treatment, the levels of genes like ACTA2, an actin expressed on transdifferentiated HSCs; COL1A1, producer of collagen type I; and TIMP1, producer of tissue inhibitor metalloproteinases, were reduced when compared to cells that weren’t treated with NPs. In addition to this, soluble cytokines were detected in the co-culture’s media, whose concentrations may suggest an inflammation/regeneration associated response in progress. Our findings may serve as a starting point for the development of a treatment for NASH using bionanotechnology. | |
| CICESE | |
| 2023 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| García Topete, D.A. 2023. Implementación de un modelo in vitro de esteatohepatitis no alcohólica para evaluar la actividad anti-fibrótica de nanopartículas. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 87 pp. | |
| CULTIVO CELULAR | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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| tesis_David Alejandro García Topete_24 enero 2023.pdf | Versión completa de la tesis | 4.89 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |