Dreidimensionale Kollagenmatrix-Gerüstimplantation als Leberregenerationsstrategie

Benjamín León-Mancilla; Moisés Martínez-Castillo; Zaira Medina-Avila; Armando Pérez-Torres; Jorge Garcia-Loya; Ana Alfaro-Cruz; Cristina Piña-Barba; Gabriela Gutierrez-Reyes

doi:10.3791/62697

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Methodenartikel

Dreidimensionale Kollagenmatrix-Gerüstimplantation als Leberregenerationsstrategie

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DOI:

10.3791/62697

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29. Juni 2021

Benjamín León-Mancilla¹^,² , Moisés Martínez-Castillo¹ , Zaira Medina-Avila¹ , Armando Pérez-Torres³ , Jorge Garcia-Loya² , Ana Alfaro-Cruz⁴ , Cristina Piña-Barba⁵ , Gabriela Gutierrez-Reyes¹

¹Liver, Pancreas and Motility Laboratory; Unit of Experimental Medicine; School of Medicine, Universidad Nacional Autónoma de Mexico (UNAM), ²Department of Surgery, School of Medicine, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ³Department of Cells and Tissue Biology, School of Medicine, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ⁴Department of Pathology, Hospital General de Mexico, ⁵Materials Research Institute, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Lebererkrankungen werden durch viele Ursachen verursacht, die Fibrose oder Zirrhose fördern. Die Transplantation ist die einzige Option zur Wiederherstellung der Gesundheit. Angesichts des Mangels an transplantierbaren Organen müssen jedoch Alternativen erforscht werden. Unsere Forschung schlägt die Implantation von Kollagengerüsten in Lebergewebe aus einem Tiermodell vor.

Zusammenfassung

Lebererkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Übermäßiger Alkoholkonsum, eine fettreiche Ernährung und eine Hepatitis-C-Virusinfektion fördern Fibrose, Zirrhose und / oder hepatozelluläres Karzinom. Die Lebertransplantation ist das klinisch empfohlene Verfahren zur Verbesserung und Verlängerung der Lebensdauer von Patienten in fortgeschrittenen Krankheitsstadien. Allerdings sind nur 10% der Transplantationen erfolgreich, wobei die Verfügbarkeit von Organen, prächirurgische und postoperative Eingriffe und erhöhte Kosten direkt mit diesem Ergebnis korrelieren. Extrazelluläre Matrix (ECM) -Gerüste haben sich als Alternative für die Gewebewiederherstellung herausgestellt. Biokompatibilität und Transplantatakzeptanz sind die wichtigsten vorteilhaften Eigenschaften dieser Biomaterialien. Obwohl die Fähigkeit, die Größe und korrekte Funktion der Leber wiederherzustellen, in Leberhepatektomiemodellen bewertet wurde, wurde die Verwendung von Gerüsten oder einer Art Unterstützung, um das Volumen der ausgedienten Lebermasse zu ersetzen, nicht bewertet.

Die partielle Hepatektomie wurde in einer Rattenleber mit der Xenoimplantation eines Kollagenmatrix-Gerüsts (CMS) aus einem Rinderkondylus durchgeführt. Linkes Leberlappengewebe wurde entfernt (ca. 40%), und ein gleicher Anteil von CMS wurde chirurgisch implantiert. Leberfunktionstests wurden vor und nach dem chirurgischen Eingriff ausgewertet. Nach den Tagen 3, 14 und 21 wurden die Tiere eingeschläfert und makroskopische und histologische Auswertungen durchgeführt. An den Tagen 3 und 14 wurde Fettgewebe um das CMS herum beobachtet, ohne klinische Hinweise auf Abstoßung oder Infektion, ebenso wie die Gefäßneubildung und die CMS-Reabsorption an Tag 21. Es gab histologische Hinweise auf einen unbedeutenden Entzündungsprozess und die Migration benachbarter Zellen zum CMS, beobachtet mit dem Hämatoxylin und Eosin (H & E) und der Trichromfärbung von Masson. Es wurde gezeigt, dass das CMS im Lebergewebe gut funktioniert und eine nützliche Alternative für die Untersuchung der Geweberegeneration und -reparatur bei chronischen Lebererkrankungen sein könnte.

Einleitung

Die Leber ist eines der wichtigsten Organe, die an der Aufrechterhaltung der Homöostase und der Proteinproduktion beteiligt sind¹. Leider sind Lebererkrankungen weltweit die häufigste Todesursache. In fortgeschrittenen Stadien der Leberschädigung, zu denen Zirrhose und hepatozelluläres Karzinom gehören, ist die Lebertransplantation das klinisch empfohlene Verfahren. Aufgrund des Mangels an Spendern und der geringen Rate erfolgreicher Transplantationen wurden jedoch neue Techniken im Tissue Engineering (TE) und in der regenerativen Medizin (RM) entwickelt²^,³.

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