Accesso libero

Application of fibrin in tissue engineering. Achievements and perspectives

Jakub Rech
Jakub Rech
, 
Wojciech Rogóż
Wojciech Rogóż
, 
Aleksandra Borecka
Aleksandra Borecka
 e 
Artur Turek
Artur Turek
   | 29 nov 2021
Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej's Cover Image
INFORMAZIONI SU QUESTO ARTICOLO
Articolo precedente
Articolo Successivo
Cita
Article Category: Review
Pubblicato online: 29 nov 2021
Pagine: 749 - 761
Ricevuto: 25 ago 2020
Accettato: 03 feb 2021
DOI: https://doi.org/10.2478/ahem-2021-0017
Parole chiave
© 2021 Rech et al., published by Sciendo
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Ryc. 1

Schemat budowy FBN: a i b – dołki w domenie D fibrynogenu; A i B – węzły w domenie E fibrynogenu; D – domena dystalna fibrynogenu; E – domena centralna fibrynogenu; fbpA i fbpB – fibrynopeptydy A i B; α, β, γ – helisy łączące domeny E i D fibrynogenu oznaczone liniami falowanymi; αC – domena αC fibrynogenu
Schemat budowy FBN: a i b – dołki w domenie D fibrynogenu; A i B – węzły w domenie E fibrynogenu; D – domena dystalna fibrynogenu; E – domena centralna fibrynogenu; fbpA i fbpB – fibrynopeptydy A i B; α, β, γ – helisy łączące domeny E i D fibrynogenu oznaczone liniami falowanymi; αC – domena αC fibrynogenu

Ryc. 2

Etapy polimeryzacji cząsteczek FBN do struktury fibryny: I – hydroliza fbpA i fbpB; II – polimeryzacja monomerów FBN do protofibryli za pomocą oddziaływań węzłów A i B FBN odpowiednio z dołkami a lub b FBN; III – uwolnienie domen αC FBN; IV – sieciowanie powstałych protofibryli z udziałem domen αC FBN; V – tworzenie dodatkowych wiązań pomiędzy usieciowanymi protofibrylami z udziałem FXIIIa.
Etapy polimeryzacji cząsteczek FBN do struktury fibryny: I – hydroliza fbpA i fbpB; II – polimeryzacja monomerów FBN do protofibryli za pomocą oddziaływań węzłów A i B FBN odpowiednio z dołkami a lub b FBN; III – uwolnienie domen αC FBN; IV – sieciowanie powstałych protofibryli z udziałem domen αC FBN; V – tworzenie dodatkowych wiązań pomiędzy usieciowanymi protofibrylami z udziałem FXIIIa.

Ryc. 3

Przykłady sposobów inkorporacji czynników wzrostu do fibryny: I – pułapkowanie w matrycy fibrynowej; II – wiązanie z udziałem PPACK; III – wiązanie z udziałem EDC; IV – sieciowanie z udziałem FXIIIa.
Przykłady sposobów inkorporacji czynników wzrostu do fibryny: I – pułapkowanie w matrycy fibrynowej; II – wiązanie z udziałem PPACK; III – wiązanie z udziałem EDC; IV – sieciowanie z udziałem FXIIIa.

Ryc. 4

Sposoby wiązania czynników wzrostu do fibryny z wykorzystaniem ogona NQEQVSPL: I – bezpośrednio przez ogon NQEQVSPL; II– przez HBD związaną do fibryny ogonem NQEQVSPL; III – przez heparynę związaną do HBD, która jest związana jak w II; IV – przez ogon LIKMPK-NQEQVSPL.HBD – domena wiążąca heparynę; NQEQVSPL – peptyd specyficzny dla FXIIIa, LIKMKP – sekwencja specyficzna hydrolizowana przez plazminę
Sposoby wiązania czynników wzrostu do fibryny z wykorzystaniem ogona NQEQVSPL: I – bezpośrednio przez ogon NQEQVSPL; II– przez HBD związaną do fibryny ogonem NQEQVSPL; III – przez heparynę związaną do HBD, która jest związana jak w II; IV – przez ogon LIKMPK-NQEQVSPL.HBD – domena wiążąca heparynę; NQEQVSPL – peptyd specyficzny dla FXIIIa, LIKMKP – sekwencja specyficzna hydrolizowana przez plazminę

Przykłady wykorzystania fibryny jako nośnika czynników wzrostu i komórek w inżynierii tkankowej z uwzględnieniem efektów terapeutycznych i modeli badawczych

Tkanka Czynnik wzrostu; Ilość Łącznik Postać:rozmiar/ilość fibryny Efekt terapeutyczny Model badawczyin vivo Źródło
Kostna BMP-2; 2 μg/100 μl fibryny x Żel; 300 μl Powstanie skupiska kości beleczkowej o wielkości 135 ± 27 μl po 12 tygodniach. Szczury Fishera; myszy pozbawione grasicy [105]
VEGF; 600 μg/30 mg PLGA x Żel z mikrocząstkami PLGA z VEGF; 2 ml Rewaskularyzacja i naprawa uszkodzeń kości po 12 tygodniach. Wzrost ilości nowej tkanki kostnej po 8 tygodniach. Psy Beagle [103]
nglBMP-2; 1-20 μg/defekt, BMP-2; 1 μg/defekt x Dysk; 8 mm Naprawa uszkodzenia sklepienia czaszki po 3 tygodniach. Szczury Sprague-Dawley [73]
nglBMP-2; 10-40 μg/kg m.c. Żel Powstanie tkanki kostnej w nadgarstku po 12 tygodniach. Psy
FGF-2; 1 μg/defekt x Żel; 100 μl Powstanie tkanki kostnej i wzrost zawartości wapnia we wszczepie podskórnym fałdu grzbietowego. Neowaskularyzacja, wzrost gęstości arterioli i ekspresji genów osteogenicznych w implancie po 12 tygodniach. Szczury Levis [56]
BMP-2; 5, 15 μg/ml fibryny Dysk; 8 mm Naprawa uszkodzeń sklepienia czaszki po 4 tygodniach. Króliki New Zealand
BMP-2; 1 μg/defekt LIKMPK-NQEQVSPL Dysk; 8 mm Naprawa uszkodzeń sklepienia czaszki po 3 tygodniach. Szczury Sprague-Dawley 74[]
BMP-2; 600 μg/ml fibryny Żel; 0.5-1 ml Powstanie tkanki kostnej w stawie nadgarstkowym po 20 tygodniach. Psy
rhBMP-2; 15 μg/defekt x Dysk; 6 mm, 100 μl objętości Naprawa uszkodzeń sklepienia czaszki po 4 tygodniach. Króliki New Zealand [40]
Parathormon; 1 mg/ml fibryny NQEQVSPL Żel; 500 μl Powstanie tkanki kostnej w szyjce i nasadzie kości udowej i ramiennej po 8 tygodniach. Owce [4]
Nerwowa FGF-1; 2.1 μg/ml fibryny x Żel; 10 μl Przywrócenie ciągłości oraz funkcji rdzenia kręgowego (T8), częściowe odzyskanie czucia w kończynach oraz przywrócenie zdolności chodu po 1 roku. Szczury Sprague-Dawley [10]
NT-3; 100 ng/ml fibryny HBDNQEQVSPL Żel; 400 μl Zwiększenie gęstości włókien nerwowych w rdzeniu kręgowym (T9) po 9 dniach. Szczury Long Evans [81]
peptydy: RGD, IKVAV, YIGSR, RNIAEIIKDI NQEQVSPL Żel; 400 μl Zwiększenie ilości aksonów zmielinowanych w zwoju korzenia grzbietowego po 4 tygodniach. Szczury Wistar [72]
rhβNGF; 5, 20, 50 ng/ml fibryny HBD-NQEQVSPL Wypełnienie silikonowej tuby żelem Naprawa uszkodzonych nerwów kulszowych i obwodowych po 6 tygodniach. Szczury Wistar [45]
Mięśniowa serca SDF-1; 10 μg/ml fibryny PEG Żel Rekrutacja komórek macierzystych, naprawa usz- kodzonej tkanki lewej komory serca po 28 dniach. Myszy BALB/c [102]
eISSN:
1732-2693
Lingua:
Inglese
Frequenza di pubblicazione:
Volume Open
Argomenti della rivista:
Life Sciences, Molecular Biology, Microbiology and Virology, Medicine, Basic Medical Science, Immunology
Feed RSS della rivista