El asa arteriovenosa (AV) en un modelo de pequeños animales para estudiar la angiogénesis e Ingeniería tejido vascularizado

Annika Weigand; Justus P. Beier; Andreas Arkudas; Majida Al-Abboodi; Elias Polykandriotis; Raymund E. Horch; Anja M. Boos

doi:10.3791/54676

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Artículo de método

El asa arteriovenosa (AV) en un modelo de pequeños animales para estudiar la angiogénesis e Ingeniería tejido vascularizado

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DOI:

10.3791/54676

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2 de noviembre de 2016

Annika Weigand¹ , Justus P. Beier¹ , Andreas Arkudas¹ , Majida Al-Abboodi¹^,² , Elias Polykandriotis³ , Raymund E. Horch¹ , Anja M. Boos¹

¹Department of Plastic and Hand Surgery and Laboratory for Tissue Engineering and Regenerative Medicine, University Hospital of Erlangen, Friedrich-Alexander University of Erlangen-Nürnberg (FAU), ²Genetic Engineering and Biotechnology Institute for Postgraduate Studies, Baghdad University, ³Department of Plastic, Hand and Microsurgery, Sana Klinikum Hof GmbH

En este artículo

Resumen

Se describe un enfoque microquirúrgico para la generación de un bucle arteriovenosa (AV) como un modelo para el análisis de la vascularización in vivo en un entorno aislado y bien caracterizado. Este modelo no sólo es útil para la investigación de la angiogénesis, pero también es adecuado de manera óptima para la ingeniería vascularizado axialmente y tejidos trasplantables.

Resumen

Una red funcional de vasos sanguíneos es un requisito previo para la supervivencia y el crecimiento de casi todos los tejidos y órganos del cuerpo humano. Además, en situaciones patológicas como el cáncer, la vascularización juega un papel principal en la progresión de la enfermedad. En consecuencia, existe una gran necesidad de un modelo in vivo estandarizado y bien caracterizado para dilucidar los mecanismos de la neovascularización y desarrollar diferentes enfoques de vascularización para la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa.

Describimos un enfoque microquirúrgico para un modelo animal pequeño para la inducción de un eje vascular que consiste en una vena y una arteria que se anastomosan a un asa arteriovenosa (AV). El asa AV se transfiere a una cámara de implantación cerrada para crear un microambiente aislado in vivo, que está conectado al organismo vivo solo por medio del eje vascular. Mediante el uso de imágenes 3D (resonancia magnética, microtomografía computarizada) e inmunohistología, la vasculatura en crecimiento se puede visualizar con el tiempo. Mediante la implantación de diferentes células, factores de crecimiento y matrices, su función en la formación de redes de vasos sanguíneos se puede analizar sin ninguna influencia perturbadora del entorno en un entorno bien controlable.

Además de los estudios de angiogénesis y antiangiogénesis, el modelo de bucle AV también es perfectamente adecuado para la ingeniería de tejidos vascularizados. Después de un cierto tiempo de prevascularización, los tejidos generados pueden trasplantarse al sitio del defecto y conectarse microquirúrgicamente a los vasos locales, asegurando así el suministro inmediato de sangre y la integración del tejido diseñado. Al variar las matrices, las células, los factores de crecimiento y la arquitectura de la cámara, es posible generar varios tejidos, que luego se pueden adaptar a las necesidades individuales del paciente.

Introducción

La mayoría de los tejidos y órganos del cuerpo humano dependen de una red de vasos sanguíneos funcionales que suministra nutrientes, intercambia los gases y elimina los productos de desecho. Mal funcionamiento de este sistema debido a los problemas vasculares locales o sistémicos puede conducir a una multitud de enfermedades graves. Por otra parte, en las áreas de investigación, como la ingeniería de tejidos o la medicina regenerativa, una red de vasos sanguíneos funcionales dentro de los tejidos generados artificialmente u órganos trasplantados es indispensable para el éxito de la aplicación clínica.

Durante décadas los investigadores ha....