Las vesículas extracelulares (VE) son un conjunto heterogéneo de estructuras esféricas secretadas por las células de cualquier organismo. Y juegan un papel importante en la comunicación celular.

La composición de dichas vesículas, principalmente ARN, lípidos y proteínas bioactivas, es una representación de la célula de la que procede, manteniendo una funcionalidad similar con la ventaja que suponen las aplicaciones en ausencia de células vivas.

En ese sentido, recientemente AINIA Centro Tecnológico participó en el congreso organizado por la Sociedad Internacional de Vesículas Extracelulares (ISEV). Cuyo objetivo es promover la investigación de vesículas extracelulares a nivel mundial.

El proyecto FEDER FIVEX desarrollado por AINIA, quiere dar respuesta a los aspectos clave para el desarrollo de las vesículas extracelulares como potencial ingrediente bioactivo en los distintos sectores industriales.

Potencial metodología para purificar vesículas extracelulares

Los resultados del trabajo de ANIA comparan diferentes métodos de purificación por cromatografía. Un sistema que permitiría el aislamiento de vesículas a nivel industrial manteniendo la viabilidad técnica y económica de la etapa posterior de recogida de vesículas.

Para lo cual se seleccionaron tres fuentes diferentes de origen de vesículas:

Sobrenadante de un microorganismo probiótico de la especie Lactobacillus plantarum
Zumo de mandarina
Sobrenadante de una línea celular hepática

Respecto a los métodos cromatográficos ensayados, se seleccionaron la cromatografía de intercambio aniónico, la cromatografía de exclusión molecular y una cromatografía bimodal que permite aplicar los principios de las dos anteriores.

Las muestras se caracterizaron mediante la cuantificación de proteínas totales, NTA (Nanoparticle tracking analysis) y microscopía electrónica. Se observaron diferencias significativas en la proteína total, concretamente entre el método de intercambio iónico y las otras dos metodologías. Así como un mayor número de partículas medidas por NTA.

En la microscopía electrónica, se observó la morfología esperada de las vesículas en las tres metodologías. Observándose un mayor número de agentes coeluyentes en el caso del intercambio iónico.

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Conclusiones del estudio

Los ensayos de purificación mostraron que es posible purificar vesículas extracelulares de dos fuentes seleccionadas, y de nuevo se caracterizaron NTA, microscopía electrónica y a nivel funcional. Se observaron ligeras diferencias en el tamaño de las vesículas extracelulares por ME en función de la fuente.

Respecto al efecto biológico de las vesículas extracelulares, se utilizó la línea celular THP-1, ya que los macrófagos son mediadores críticos de la respuesta inmune innata y adaptativa. Los resultados sugieren que las vesículas extracelulares de todas las fuentes tienen un efecto sobre los macrófagos activos.

Aunque no se observaron diferencias significativas en la expresión de NFKβ, el perfil de expresión de interleucina-10, una citoquina inmunomoduladora, fue aumentado por todas las fuentes. Las vesículas extracelulares de Lactobacillus plantarum, cepa con actividad probiótica, mostraron el mayor efecto sobre la secreción de IL-10 en los macrófagos.

Las principales conclusiones son:

La cromatografía de intercambio aniónico muestra potencial para ser una metodología estándar para purificar VEs independientemente de la fuente de origen.
Serán necesarios experimentos adicionales para aumentar y optimizar la productividad de cada paso del proceso de purificación de VE.

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