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Artículo de método

Procesamiento de tejido cardiaco humano hacia la matriz extracelular autoensamblada hidrogel para aplicaciones In Vivo y In Vitro

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DOI:

10.3791/56419

4 de diciembre de 2017

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe la descelularización completa del miocardio humano conservando sus componentes de matriz extracelular. Tratamiento posterior de los resultados de la matriz extracelular en la producción de micropartículas y un hidrogel de uno mismo-montaje de citoprotectores.

Resumen

Preparación de la matriz extracelular acelular es útiles para estudiar las interacciones célula-matriz y facilitar las aplicaciones de la terapia celular regenerativa. Varios productos comerciales matriz extracelular están disponibles como hidrogeles o membranas, pero estas no poseen actividad biológica específica de tejido. Porque descelularización de perfusión no es generalmente posible con tejido cardíaco humano, desarrollamos un proceso de descelularización de inmersión de 3 pasos. Rebanadas miocardio humanos adquiridos durante la cirugía se tratan primero con tampón de lisis hiperosmolar libre de detergente, seguido por la incubación con lo iónicos detergente, dodecil sulfato de sodio, y el proceso se completa mediante la explotación de la actividad de la ADNasa intrínseca de suero bovino fetal. Esta técnica resulta en hojas sin células de la matriz extracelular cardiaca con conserva en gran parte tejido fibroso arquitectura y Biopolímeros composición, que fueron demostradas para proporcionar señales ambientales específicos a poblaciones de la célula cardiaca y vástago de pluripotent células. Hojas de matriz extracelular cardiaca pueden entonces más procesadas en un polvo de micropartículas sin mayor modificación química, o, mediante digestión de pepsina a corto plazo, en un hidrogel uno mismo-montaje de la matriz extracelular cardiaca con conserva bioactividad.

Introducción

La matriz extracelular (ECM) proporciona no sólo estructural de apoyo pero también es importante para la célula biológica y función de tejidos1. En el corazón, el ECM participa en la regulación de las respuestas fisiopatológicas tales como fibrosis, inflamación, angiogénesis, función contráctil del cardiomiocito y viabilidad y destino de la célula del progenitor residente. Además de sus principales componentes fibrosos glicoproteínas, glicosaminoglicanos y proteoglicanos - contiene una serie de vesículas membranosas que contienen ácidos nucleicos y proteínas2,3, secretadas factores de c....

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Protocolo

El protocolo de estudio se ajusta a los principios éticos descritos en la declaración de Helsinki y fue aprobado por el Comité de ética y Junta de revisión institucional de la Charité Medical University. Todos los pacientes siempre por escrito, consentimiento informado para el uso de tejido cardíaco para estudios experimentales.

1. preparación del miocardio humano para seccionamiento

  1. Obtener el miocardio ventricular izquierdo (el tamaño varía dependiendo del tipo de cirugía) directamente desde la sala de operaciones y transporte en PBS frío en un recipiente estéril.
  2. Eliminar todo el tejido graso con un bisturí estéril co....

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Resultados

El protocolo de 3 pasos de descelularización de miocardio humano presentamos resultados en la eliminación casi total de material celular, conservando los componentes clave del ECM y la estructura fibrilar del ECM. Después de descelularización, la extracción bruta de las células de los tejidos es evidente por el cambio de color (figura 1A). El análisis histológico con manchas de H & E y TRICROMICA de Masson reveló la ausencia completa de células intactas r.......

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Discusión

Al preparar el ECM miocardio humano, el objetivo es lograr lo siguiente: retiro de material celular inmunógenos relevante, preservación de la integridad de la ECM y bioactividad, esterilidad, no toxicidad del producto final, compatibilidad de procesos GMP, y idoneidad del producto para una aplicación determinada en términos de manejo. Combinando nuestro protocolo de descelularización de 3 pasos con tratamiento posterior en micropartículas o uno mismo-montaje de hidrogel, material humano de ECM cardiaca se obtiene que pos.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

El protocolo de estudio se ajusta a los principios éticos descritos en la declaración de Helsinki. Pacientes siempre el consentimiento informado para el uso del tejido para fines de investigación, y el proceso de recogida de tejido fue aprobado por la Junta de revisión institucional y Comité de ética de Charité - Universitätsmedizin Berlín (EA4/028/12).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
BalanzaDR Precisa, Dietikon, SuizaCuchillas Precisa XR 205SM
Nr.10 Skalpell Nr.3InstrumenteNRW, Erftstadt, AlemaniaSK-10-004
Placas de cultivo celular (6 pocillos)Greiner, Frickenhausen, Alemania657160
Cryostat CMLeica, Wetzlar, Alemania3050S
EDTACarl Roth, Karlsruhe, Alemania8043.3
Tubos de reacción Eppendorf (1,5 o 2 ml)Greiner, Frickenhausen, Alemania616201, 623201
Falcon 15 ml, 50 mlGreiner, Frickenhausen, Alemania188271, 227270
Suero fetal bovino (FBS)Biochrome, Berlín, AlemaniaS 0115
Sistema de liofilizaciónLabconco, Kansas City, EE. UU7670520
Congelador (-80 ° C; C)Thermo Scientific, Waltham, MA, EE. UUForma 900 Series
HClCarl Roth, Karlsruhe, Alemania281.1
Cuchillas de micrótomo tipo 819Leica, Wetzlar, Alemania14035838925
Homogeneizador de minilysPEQLAB Biotechnologie GmbH, Erlangen, Alemania91-PCSM
NaOHCarl Roth, Karlsruhe, AlemaniaK021.1
NistatinaPAN Biotech, Aidenbach, AlemaniaP06-07800
PBSThermo Scientific, Waltham, MA, EE. UU.14190-094
Penicilina/estreptomicinaLife Technologies, Darmstadt, Alemania15140122
PepsinSigma-Aldrich, Taufkirchen, AlemaniaP6887-1G
Precellys Keramik-Kit 1,4 mmPeqlab Biotechnolgie, Erlangen, Alemania91-PCS-CK14
Rotamax 120 Agitador de placasHeidolph, Schwabach, Alemania544-41200-00
SDSCarl Roth, Karlsruhe, AlemaniaCN30.3
Microscopio estereoscópicoLeica, Wetzlar, AlemaniaM125
Steriflip-GP, 0,22 µ mMerck Millipore, Darmstadt, AlemaniaSCGP00525
Stuart mezcladores analógicos de balancín y rodillosSigma-Aldrich, Taufkirchen, AlemaniaZ675113-1EA
Tissue Tek O.C.T compoundHartenstein, Würzburg, AlemaniaTTEK
Set de transfusión 200µ mSarstedt, Nü mbrecht, Alemania798.200.500
TRISCarl Roth, Karlsruhe, Alemania5429.3
vedena Skalpellgriff Fig. 3, estándar, 125 mmAspectos médicos destacados, Rohrdorf, AlemaniaCV102-003
Vortex-Genie2Scientific Industry, Nueva York, EE. UUSI-0256
. . .

Referencias

  1. Elliott, R., Hoehn, J. Use of Commercial Porcine Skin for Wound Dressings. Plastic and reconstructive surgery. 52 (4), 401-405 (1973).
  2. Rienks, M., Papageorgiou, A. -P., Frangogiannis, N. G., Heymans, S. Myocardial Extracellular Matrix: An Ever-Changing and Diverse En....

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