Microfibras electrohiladas de poli(ε-caprolactona)/fibroína de seda cargadas con estradiol disminuyen la actividad de los osteoclastos y mantienen la función de los osteoblastos

El estrógeno, una hormona esteroide, juega un papel importante en la modulación de la proliferación y desarrollo de osteoclastos. La deficiencia de estrógenos aumenta la actividad de los osteoclastos, lo que lleva a la osteoporosis en mujeres ancianas. En este estudio, se desarrollaron microfibras electrohiladas de poli(ε-caprolactona) (PCL)/fibroína de seda (SF) cargadas con 17-β estradiol (E2) como un sistema de entrega localizado propuesto de E2 para tratar fracturas osteoporóticas. PCL es un polímero sintético conocido por su biocompatibilidad y excelentes propiedades mecánicas. La bioactividad de PCL se mejoró al mezclarlo con un polímero natural de SF que tiene baja inmunogenicidad y bioactividad inherente. Se electrohiló y caracterizó diferentes proporciones de mezclas de PCL/SF mediante microscopía electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y medición del ángulo de contacto con agua. PCL y SF en una proporción de 50:50 (PCL50/SF50) aumentaron la proliferación celular de células preosteoblásticas murinas MC3T3-E1 y células preosteoclásticas murinas RAW 264.7. Por lo tanto, se seleccionó PCL50/SF50 y se mezcló con tres concentraciones de E2 para producir una malla de fibra electrohilada (0.1% E2@PCL/SF, 1% E2@PCL/SF y 5% E2@PCL/SF). Se obtuvo una liberación sostenida de E2 durante aproximadamente 3 semanas en la mayor concentración de E2, 5% E2@PCL/SF. Una microfibra electrohilada de PCL50/SF50 cargada con E2 (1% E2@PCL/SF y 5% E2@PCL/SF) redujo la actividad de fosfatasa ácida resistente al tartrato, el ADN total y la formación de células multinucleadas de osteoclastos. Por otro lado, la actividad de fosfatasa alcalina y la expresión de colágeno I de osteoblastos se mantuvieron en todas las microfibras electrohiladas cargadas con E2. El sistema E2@PCL/SF muestra potencial para ser utilizado en la entrega localizada de E2 para el tratamiento de fracturas osteoporóticas.