Control del desgomado como estrategia para modular la estructura y citocompatibilidad de membranas fibroína de seda con potencial aplicación en medicina regenerativa

Resumen

La fibroína de seda de Bombyx mori es uno de los biomateriales más prometedores para aplicaciones en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa debido a su biocompatibilidad, propiedades mecánicas y capacidad de procesamiento en estructuras tridimensionales. Sin embargo, las condiciones empleadas durante el desgomado para remover la sericina pueden modificar significativamente la organización molecular de la fibroína y afectar las propiedades biológicas de los andamios obtenidos. La comprensión de la relación entre procesamiento, estructura y respuesta celular es esencial para el diseño racional de biomateriales destinados a la regeneración tisular.

OBJETIVO

Determinar el efecto de diferentes condiciones de desgomado sobre las propiedades estructurales, mecánicas y biológicas de membranas electrohiladas de fibroína de seda destinadas a aplicaciones en medicina regenerativa.

METODOLOGÍA

Capullos de Bombyx mori fueron sometidos a diferentes tratamientos de desgomado utilizando carbonato de sodio (Na₂CO₃), lauril éter sulfato de sodio (SLES) y distintos tiempos de reacción. La eficiencia de remoción de sericina se determinó mediante pérdida de masa. Posteriormente, la fibroína regenerada fue procesada por electrohilado para la fabricación de membranas nanofibrosas. La caracterización incluyó microscopía electrónica de barrido, FTIR-ATR, RMN de estado sólido (13C-NMR), difracción de rayos X, perfilometría óptica y microindentación. La citocompatibilidad se evaluó mediante ensayos MTT y Live/Dead utilizando una línea celular de fibroblastos dérmicos humanos.

RESULTADOS

Los tratamientos alcalinos alcanzaron eficiencias de desgomado superiores al 90 %, promoviendo una mayor exposición de estructuras β-sheet y un incremento en la cristalinidad respecto a los tratamientos con surfactante únicamente. Las membranas electrohiladas presentaron diámetros de fibra entre 0.37 y 1.38 µm y porcentajes de cristalinidad de hasta 38 %. Los ensayos biológicos demostraron una respuesta dependiente de la concentración de extractos. Las membranas obtenidas a partir de fibroína tratada con Na₂CO₃ mantuvieron viabilidades celulares superiores al 80 %, mientras que aquellas derivadas de tratamientos basados exclusivamente en surfactantes mostraron disminución significativa de la actividad metabólica celular.  Las membranas E5, E6 y E13 preservaron la morfología elongada característica de los fibroblastos, destacando E5 por combinar adecuada rugosidad superficial, propiedades mecánicas intermedias y elevada citocompatibilidad. No se observó actividad antibacteriana intrínseca frente a Staphylococcus aureus ni Pseudomonas aeruginosa.

CONCLUSIONES

El desgomado constituye un parámetro crítico de control que regula la organización estructural y el desempeño biológico de membranas electrohiladas de fibroína de seda. Los tratamientos alcalinos favorecen la eliminación eficiente de sericina, incrementan la cristalinidad y mejoran la respuesta celular temprana. La membrana E5 presentó las características estructurales, mecánicas y biológicas más favorables, posicionándose como una candidata prometedora para el desarrollo de andamios destinados a aplicaciones de ingeniería de tejidos y medicina regenerativa.