Un modelo de cultivo de órgano endotelial Corneal porcino usando botones de córnea divididos

Daniel  A. Wenzel; Berenike  C. Kunzmann; Nils  A. Steinhorst; Martin  S. Spitzer; Maximilian Schultheiss

doi:10.3791/60171

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Artículo de método

Un modelo de cultivo de órgano endotelial Corneal porcino usando botones de córnea divididos

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DOI:

10.3791/60171

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6 de octubre de 2019

Daniel A. Wenzel¹ , Berenike C. Kunzmann² , Nils A. Steinhorst¹ , Martin S. Spitzer¹ , Maximilian Schultheiss¹

¹Department of Ophthalmology, University Medical Center Hamburg-Eppendorf (UKE), ²University Eye Hospital, Center For Ophthalmology, University Hospital Tübingen

En este artículo

Resumen

Aquí, se presenta un protocolo paso a paso para la preparación y el cultivo de botones corneales divididos porcinos. Como este modelo de cultivo de órganos típicamente cultivado organomuestra tasas de mortalidad celular en un plazo de 15 días, comparables a las córneas de donantes humanos, representa el primer modelo que permite el cultivo a largo plazo de córneas no humanas sin añadir dextran tóxico.

Resumen

La investigación experimental en células endoteliales corneales se asocia con varias dificultades. Las córneas de donantes humanos son escasas y rara vez están disponibles para investigaciones experimentales, ya que normalmente se necesitan para el trasplante. Los cultivos celulares endoteliales a menudo no se traducen bien a situaciones in vivo. Debido a las características bioestructurales de las córneas no humanas, la hinchazón estromal durante el cultivo induce una pérdida sustancial de células endoteliales corneales, lo que dificulta la realización del cultivo durante un largo período de tiempo. Los agentes de hinchazón, como el deextran, se utilizan para contrarrestar esta respuesta. Sin embargo, también causan pérdida significativa de células endoteliales. Por lo tanto, se estableció un modelo de cultivo de órganoex vivo que no requería agentes de salzados. Los ojos de cerdo de un matadero local se utilizaron para preparar botones de córnea divididos. Después de la trephinación corneal parcial, se eliminaron las capas externas de la córnea (epitelio, capa de arco, partes del estroma). Esto reduce significativamente la pérdida de células endoteliales corneales inducida por la hinchazón estromal masiva y el plegado de membrana de Descemet durante períodos de cultivo más largos y mejora la preservación general de la capa celular endotelial. La posterior trephinación corneal completa fue seguida por la eliminación del botón corneal dividido del bulbo ocular restante y el cultivo. La densidad de las células endoteliales se evaluó en momentos de seguimiento de hasta 15 días después de la preparación (es decir, los días 1, 8, 15) utilizando microscopía ligera. La técnica de preparación utilizada permite una mejor preservación de la capa celular endotelial habilitada por una menor hinchazón del tejido estromal, lo que resulta en tasas de disminución lentas y lineales en los botones de la córnea dividida comparables a las córneas de donantes humanos. Como este modelo de investigación organo-típicamente cultivado estandarizado por primera vez permite un cultivo estable durante al menos dos semanas, es una alternativa valiosa a las córneas de donantes humanos para futuras investigaciones de diversos factores externos con respecto a sus efectos sobre el endotelio corneal.

Introducción

Los procedimientos de trasplante de córnea se encuentran entre los trasplantes más comúnmente realizados en todo el mundo¹. Como hay una grave escasez de córneas de donantes humanos, la investigación experimental que aborda las células endoteliales corneales en las córneas humanas es difícil de realizar¹. Sin embargo, la introducción de soluciones de riego y otras sustancias utilizadas en el ojo, dispositivos viscoelásticos oftálmicos, así como instrumentos y técnicas quirúrgicas (por ejemplo, instrumentos y técnicas de facoemulsificación, energía de ultrasonido) requiere investigaciones válidas y extensas sobre sus efec....