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Creación y el transplante de una hoja de células madre derivadas de adiposo (ASC) en un modelo de curación de herida diabética

DOI:

10.3791/54539

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August 4th, 2017

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1Diabetic Center, Tokyo Women's Medical University School of Medicine, 2The Institute of Advanced Biomedical Engineering and Science, Tokyo Women's Medical University, 3The Department of Anatomy and Developmental Biology, Tokyo Women's Medical University School of Medicine

In This Article

Summary

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Células madre procedentes de adiposo (ASCs) son fácilmente aisladas y extraídas de la grasa de las ratas normales. Hojas de ASC pueden crearse utilizando ingeniería hoja de la célula y pueden ser transplantadas en Zucker ratas diabéticas grasosas exhibiendo espesor total defectos con hueso expuesto de la piel y luego se cubrieron con una bicapa de piel artificial.

Abstract

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Piel artificial ha logrado considerables resultados terapéuticos en la práctica clínica. Sin embargo, tratamientos de piel artificial para las heridas en pacientes diabéticos con flujo sanguíneo impedida o con heridas grandes podrían ser prolongados. Terapias basadas en células han aparecido como una nueva técnica para el tratamiento de las úlceras diabéticas, y hoja de la célula Ingeniería ha mejorado la eficacia del trasplante de la célula. Varios informes han sugerido que células madre procedentes de adiposo (ASCs), un tipo de células mesenquimales estromales (MSC), exhiben potencial terapéutico debido a su relativa abundancia en el tejido adiposo y su accesibilidad para la recolección en comparación con MSCs de otros tejidos. Por lo tanto, ASCs parecen ser una buena fuente de células madre para uso terapéutico. En este estudio, hojas ASC de la grasa adiposa Epididimal de las ratas de Lewis normales fueron creadas con éxito utilizando platos de cultivo temperatura sensible y normal medio de cultivo que contiene ácido ascórbico. Las hojas ASC fueron transplantadas en ratas diabéticas grasos (ZDF) de Zucker, un modelo de diabetes tipo 2 y obesidad, que muestran disminución de ratas la cicatrización de heridas. Una herida fue creada en la superficie craneal posterior, hojas ASC se trasplantaron en la herida y la piel de una bicapa artificial fue utilizada para cubrir las hojas. Las ratas ZDF que recibieron hojas ASC habían mejor cicatrización que las ratas ZDF sin el trasplante de las hojas de la ASC. Este enfoque fue limitado porque las hojas de ASC son sensibles a las condiciones secas, requiriendo el mantenimiento de un entorno húmedo de la herida. Por lo tanto, la piel artificial fue utilizada para cubrir la hoja de la ASC para evitar que se sequen. El trasplante alógeno de hojas ASC en combinación con piel artificial también podría ser aplicable a otras úlceras intratables o quemaduras, como los observados con la enfermedad arterial periférica y enfermedad del colágeno y puede ser administrado a pacientes que están desnutridos o que están usando esteroides. Así, este tratamiento podría ser el primer paso hacia la mejora de las opciones terapéuticas para el diabético herida curativo.

Introduction

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La población de pacientes diabéticos está aumentando en todo el mundo y llegó a 400 millones en el 20151; aproximadamente 15-25% de pacientes con diabetes están en riesgo de la progresión de una úlcera diabética de extremidades inferiores2. Las úlceras diabéticas de la extremidad inferior son insuperables y podrían requerir un período terapéutico prolongado con entrenamiento de rehabilitación después de una recuperación completa. Un período largo de la terapia a menudo resulta en una reducción significativa en la paciente calidad de vida. Así, hay que desarrollar nuevas terapias que disminuirán o impedir la agravación pa....

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Protocol

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Todos los protocolos experimentales presentados a continuación fueron aprobados por el Comité de Bienestar Animal de la Facultad de Medicina de la Universidad Médica de Mujeres de Tokio y cumplieron con todos los requisitos de las Directrices para la Realización Adecuada de Experimentos con Animales.

1. Preparación de animales, instrumentos, medios de cultivo y platos

  1. Prepare un medio de cultivo completo utilizando un medio alfa esencial mínimo que contenga un 20% de suero fetal bovino (FBS) y un 1% de penicilina/estreptomicina. Guárdelo durante varios meses a 4 °C hasta su uso.
  2. Utilice ratas ZDF macho adultas como mod....

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Results

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Este protocolo intentó establecer una nueva terapia celular para las heridas diabéticas insuperables. Brevemente (como se ilustra en la figura 1), hojas de allogeneic rASC fueron creadas de las ratas normales utilizando ingeniería hoja de la célula y luego fueron trasplantadas con una bicapa de piel artificial a un defecto de piel de espesor total en una rata diabética. Imágenes de microscopio de luz de un buen ejemplo de una hoja de rASC (figura 2A) y un.......

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Discussion

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Los pasos más críticos para el cultivo con éxito de una hoja de rASC son los siguientes: 1) la temperatura debe mantenerse a unos 37 ° C durante el cultivo en los platos de la cultura sensible a la temperatura. Durante la creación de una hoja de rASC, cada procedimiento fue realizado en una placa térmica de 37 ° C, y cada reactivo fue calentado a 37 ° C para evitar que las células espontáneamente extracción desde el plato31. 2) las ratas ZDF destinatarias deben controlarse para evitar la remoción .......

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Disclosures

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Los siguientes autores revelen relaciones financieras relevantes para esta publicación: Teruo Okano es fundador y director de la Junta de la célula semilla Inc., que licencias de tecnología y patentes de la Universidad de medicina de la mujer de Tokio, y Teruo Okano y Masayuki Yamato son partes interesadas en la Universidad de medicina de la célula semilla Inc. Tokyo mujeres recibe fondos de la investigación de la célula semilla Inc. Otros autores declaran que no tienen relaciones financieras relevantes para esta publicación.

Acknowledgements

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Los autores agradecen a Dr. Yukiko Koga del Departamento de plástica y reconstructiva, Juntendo University School of Medicine, para proporcionar consejos prácticos. También agradecemos al Sr. Hidekazu Murata del centro de Tokio diabéticas de médica Facultad de Medicina Universidad excelente soporte técnico. Este estudio fue apoyado por la creación de centros de innovación de avanzada programa interdisciplinario de investigación áreas del proyecto para los sistemas de innovación en desarrollo "celda hoja de tejido ingeniería centro (CSTEC)" desde el Ministerio de educación, cultura, deportes, ciencia y tecnología (MEXT) de Japón.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
α-MEM glutamaxInvitrogen32571-036Carlsbad, CA
Suero fetal bovino (FBS)Japan Bioserum Co Ltd.S1650-500
Penicilina/estreptomicinaLife Technologies15140-122
Colagenasa ARoche Diagnostics10 103 578 001Mannheim, Alemania
60 cm2 Placa de cultivo de tejidos primariaBD Biosciences353803Franklin Lakes, NJ
Solución salina tampón de fosfato de Dulbecco (PBS)Life Technologies1490-144
0.25% Tripsina-etilendiamina ácido tetraacético (EDTA)Life Technologies25200-056
Ácido L-ascórbico fosfato sal de magnesio n-hidratoWako013-19641
placa de cultivo sensible a la temperatura de 35 mm (UpcellTM)CellSeedNUNC-174904Tokio, Japón
Placa de microcalentamiento (MP-1000)Kitazato Science Co., Ltd. 1111
Ventilador mecánico para roedoresStoelting#50206Wood Dale, IL
4% isofluranoPfizer Japón114-13340-3Tokio, Japón
Piel artificial (Pelnac® )Smith & SobrinoPN-R40060  Tokio, Japón
Apósito no adhesivo (Hydrosite plus® )Smith & Sobrino66800679Conocido como Allevyn sin adhesión® en Estados Unidos
5-0 sutura de nylonAlfresaEP1105NB45-KF2
20 TUBOS CELLSTARGreiner Bio-One227 261
15 mL Tubo de centrífugaCorning Incorporated430791
14 GOLDMAN-FOX PERIÓSTICOHu-FriedyP14Chicago, IL

References

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  1. International Diabetes Federation. IDF Diabetes Atlas, 7 ed.. , International Diabetes Federation. Brussels, Belgium. Available from: http://www.diabetesatlas.org/ (2015).
  2. Boulton, A. J., Vileikyte, L., Ragnarson-Tennvall, G., Apelqvist, J. The global burden of diabetic foot disease. Lancet. 366 (9498), 1719-1724 (2005).
  3. Zannettino, A. C., et al.

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Adipose derived Stem CellsASC SheetTemperature responsive Culture DishStromal Vascular FractionWound Healing ModelZucker Diabetic Fatty RatArtificial SkinCell TransplantationEpididymal Adipose TissueFull thickness Skin Defect

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