Desarrollo de un modelo celular endotelial tridimensional para la evaluación del efecto de LPS de Porphyromonas gingivalis en la expresión de algunos marcadores inflamatorios

Abstract

Se desarrolló un cultivo endotelial tridimensional sobre soportes de colágeno I (3DCE) para evaluar la respuesta inflamatoria y función endotelial inducida por lipopolisacáridos (LPS) de Porphyromonas gingivalis; y compararla con cultivos bidimensionales (2DCE). Los cultivos 3DCE y 2DCE fueron estimulados con 1 µg/mL de LPS-P.g por 24 horas. Como control se utilizaron cultivos sin estimular. Además, se comparó en ambos modelos la respuesta inducida por LPS aislado de Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Se evaluó la expresión de genes IL-8, MCP-1, COX-2, eNOS, vWF, la secreción de 40 citoquinas y prostanglandinas (PGI2 y TXA2), y la adhesión de monocitos. Los experimentos se realizaron por triplicado y las diferencias fueron consideradas significativas con un p0,05. En 3DCE se observó una disminución en la transcripción de COX-2, eNOS y vWF inducida por ambos LPS, mientras que se incrementó IL-8 y MCP-1 solamente con LPS-A.a. En 2DCE la transcripción de COX-2, IL-8 y MCP-1 se incrementó por LPS-A.a pero no por LPS-P.g. La secreción de 12 citoquinas en 3DCE fue incrementada comparado con el cultivo 2DCE en los controles. El tratamiento con LPS-A.a en 3DCE incrementó la secreción de IL-8, RANTES, G-CSF, ICAM-1, IL-6 y TXA2; mientras que en 2DCE se incrementaron G-CSF, IL-8, RANTES, ICAM-1, TNF-RI, PGI2 y TXA2. La adhesión de monocitos al cultivo 2DCE fue incrementada tras el estímulo con LPS-A.a pero no en el cultivo 3DCE. LPS-P.g no indujo la secreción de citoquinas, prostanglandinas y adhesión de monocitos. El cultivo 3DCE refleja un comportamiento influenciado por el entorno tridimensional, lo que permite exhibir diferentes respuestas celulares frente a LPS de periodontopatógenos.

Abstract: A three-dimensional endothelial culture on collagen I scaffold (3DCE) was developed to evaluate the inflammatory response and endothelial function induced by lipopolysaccharides (LPS) of Porphyromonas gingivalis; and compare it with twodimensional cultures (2DCE). The 3DCE and 2DCE cultures were stimulated with 1 µg / mL of LPS-P.g for 24 hours. As a control, cultures without stimulation were used. In addition, the LPS-induced response isolated from Aggregatibacter actinomycetemcomitans was compared in both models. The expression of IL-8, MCP-1, COX-2, eNOS, vWF genes, secretion of cytokines and prostanglandins (PGI2 and TXA2), and monocyte adhesion were evaluated. The experiments were performed in triplicate and the differences were considered significant with a p 0.05. In 3DCE a decrease in the transcription of COX-2, eNOS and vWF induced by both LPS was observed, while IL-8 and MCP-1 was increased only with LPS-A.a. In 2DCE the transcription of COX-2, IL-8 and MCP-1 was increased by LPS-A.a but not by LPS-P.g. The secretion of 12 cytokines in 3DCE was increased compared to 2DCE culture in the controls. Treatment with LPS-A.a in 3DCE increased the secretion of IL-8, RANTES, G-CSF, ICAM-1, IL-6 and TXA2; while in 2DCE G-CSF, IL-8, RANTES, ICAM-1, TNF-RI, PGI2 and TXA2 were increased. Monocyte adhesion to 2DCE culture was increased after stimulation with LPS-A.a but not in 3DCE culture. LPS-P.g did not induce the secretion of cytokines, prostanglandins and monocyte adhesion. The 3DCE culture reflects a behavior influenced by the three-dimensional environment, which allows different cell responses to be exhibited against LPS of periodontopathogens.