[ca] El cartílag articular té una capacitat limitada de creixement i regeneració i, els tractaments per restaurar la funció del teixit, després d'una lesió, són limitats i poc entesos per la comunitat mèdica. Existeix, per tant, un gran interès en trobar una solució pràctica i agradable pel pacient que aconsegueixi la reparació del cartílag. La enginyeria de teixits va sorgir per restablir teixits danyats usant noves plataformes terapèutiques basades en cèl·lules i/o biomaterials. Aquestes noves teràpies pretenen crear estructures similars al cartílag que imiten les propietats mecàniques i biològiques que trobem in vivo. En aquest context, l'ús de matrius biomimètiques que reprodueixin estructural i funcionalment el microambient natiu han despertat gran interès en aquest camp. Els pèptids auto-ensamblants representen candidats ideals per crear nínxols cel·lulars, ja que les seves nanofibres i propietats biomecàniques son similars a les de la matriu extracel·lular. En aquesta tesi, s'ha desenvolupat nous biomaterials sintètics amb gran potencial per la reparació de cartílag. Aquests estan basats en el pèptid auto-ensamblant RAD16-I decorat amb motius bioactius, amb l'objectiu de reproduir la matriu del cartílag. Donada la versatilitat del hidrogel RAD16-I, les noves matrius es van formar per simple mescla del pèptid RAD16-I amb molècules d'heparina, condroitin sulfat i decorina. Aquestes matrius bi-composades presenten bona estabilitat química i estructural a pH fisiològic i son capaces d'unir i alliberar, gradualment, factors de creixement. L'avaluació d'aquestes matrius es va dur a terme mitjançant dues estratègies in vitro diferents: la rediferenciació de condròcits articulars humans i la inducció del llinatge condrogènic en cèl·lules mare derivades de teixit adipós. Ambdós tipus cel·lulars son considerats una bona font cel·lular per obtenir constructes que reparin defectes al cartílag. Els resultats presentats en aquest treball mostren diferencies a nivell de comportament cel·lular, patrons d'expressió i propietats mecàniques entre els dos tipus cel·lulars i les diferents condicions de cultiu (matrius i medis). Cal destacar que els dos tipus cel·lulars es diferencien a un llinatge condrogènic en medi d'inducció i que els constructes presenten propietats mecàniques compatibles amb un sistema condrogènic. A més s'ha determinat que la presencia de molècules d'heparina a la matriu promou la supervivència de les cèl·lules mare derivades de teixit adipós. En conjunt, les noves matrius bi-composades representen un material fàcil de preparar i prometedor per promoure la diferenciació condrogènica. Finalment, part d'aquesta tesi s'ha centrat en el desenvolupament d'una nova matriu composta mitjançant la infiltració del pèptid RAD16-I amb cèl·lules en microfibres de policaprolactona (PCL). S'ha demostrat que aquesta nova combinació ofereix una estructura funcional i biomimètica, ja que proporciona suport mecànic per les fibres de PCL i a la vegada, facilita l'adhesió i el creixement cel·lular per l'hidrogel RAD16-I. El cultiu in vitro de condròcits humans desdiferenciats demostra que la nova matriu composada promou la supervivència cel·lular i el restabliment del llinatge condrogènic. En general, les propietats sinèrgiques de la nova matriu composada proporcionen una plataforma terapèutica ideal per ajudar a la reparació del cartílag.

[es] El cartílago articular tiene una capacidad limitada de crecimiento y regeneración y, los tratamientos para restaurar la función del tejido, después de una lesión, son limitados y poco entendidos por la comunidad médica. Existe, por tanto, un gran interés en encontrar una solución práctica y agradable para el paciente que consiga la reparación del cartílago. La ingeniería de tejidos surgió para restaurar tejidos dañados usando nuevas plataformas terapéuticas basadas en células y/o biomateriales. Estas nuevas terapias pretenden crear estructuras similares al cartílago que imiten las propiedades mecánicas y biológicas que se dan in vivo. En este sentido, el uso de matrices biomiméticas que reproduzcan estructural y funcionalmente el microambiente nativo ha generado gran interés en este campo. Los péptidos auto-ensamblantes representan candidatos ideales para crear nichos celulares dado que, sus nanofibras y propiedades biomecánicas son similares a las de la matriz extracelular. En esta tesis, se han desarrollado nuevos biomateriales sintéticos con gran potencial para la reparación de cartílago. Éstos, están basados en el péptido auto-ensamblante RAD16-I decorado con motivos bioactivos, tratando de reproducir la matriz del cartílago. Dada la versatilidad del hidrogel RAD16-I, las nuevas matrices se formaron por simple mezcla del péptido RAD16-I con moléculas de heparina, condroitin sulfato y decorina. Estas matrices bi-compuestas presentan buena estabilidad química y estructural a pH fisiológico y son capaces de unir y liberar, gradualmente, factores de crecimiento. La evaluación de estas matrices se llevó a cabo mediante dos estrategias in vitro diferentes: la rediferenciación de condrocitos articulares humanos y, la inducción del linaje condrogénico en células madre derivadas de tejido adiposo. Ambos tipos celulares son considerados una buena fuente de células para obtener constructos que reparen defectos en el cartílago. Los resultados presentados en este trabajo muestran diferencias a nivel de comportamiento celular, patrones de expresión y propiedades mecánicas entre los dos tipos celulares y las diferentes condiciones de cultivo (matrices y medios). Cabe destacar que, ambos tipos celulares se diferencian a un linaje condrogénico en medio de inducción y que los constructos presentan propiedades mecánicas compatibles con un sistema condrogénico. Además, se ha determinado que la presencia de moléculas de heparina en la matriz promueve la supervivencia de las células madre derivadas de tejido adiposo. En conjunto, las nuevas matrices bi-compuestas representan un material fácil de preparar y prometedor para promover la diferenciación condrogénica. Por último, parte de esta tesis se ha centrado en el desarrollo de una nueva matriz compuesta mediante la infiltración del péptido RAD16-I con células en microfibras de policaprolactona (PCL). Se ha demostrado que esta nueva combinación ofrece una estructura funcional y biomimética, dado que, proporciona soporte mecánico por las fibras PCL y a su vez, facilita la adhesión y el crecimiento celular debido al hidrogel RAD16-I. El cultivo in vitro de condrocitos humanos desdiferenciados demuestra que la nueva matriz compuesta promueve la supervivencia celular y el restablecimiento del linaje condrogénico. En general, las propiedades sinérgicas de la nueva matriz compuesta proporcionan una plataforma terapéutica ideal para ayudar a la reparación del cartílago.