Investigando la regeneración de tejidos sin cicatrices en córneas embrionarias de pollitos heridos

Manish Pathuri; James Spurlin III; Peter Lwigale; Tyler Schwend

doi:10.3791/63570

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Artículo de método

Investigando la regeneración de tejidos sin cicatrices en córneas embrionarias de pollitos heridos

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DOI:

10.3791/63570

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2 de mayo de 2022

Manish Pathuri¹ , James Spurlin III² , Peter Lwigale² , Tyler Schwend¹

¹Department of Biology, Illinois Wesleyan University, ²Department of Biosciences, Rice University

En este artículo

Resumen

El presente protocolo demuestra los diferentes pasos involucrados en la herida de la córnea de un pollito embrionario en ovo. Las córneas regeneradoras o completamente restauradas se pueden analizar para determinar su potencial regenerativo utilizando diversas técnicas celulares y moleculares después del procedimiento de herida.

Resumen

Las heridas corneales embrionarias de los pollitos muestran una notable capacidad para regenerarse completa y rápidamente, mientras que las córneas heridas adultas experimentan una pérdida de transparencia debido a la cicatrización fibrótica. La integridad tisular de las córneas embrionarias lesionadas se restaura intrínsecamente sin formación de cicatrices detectables. Dada su accesibilidad y facilidad de manipulación, el embrión de pollito es un modelo ideal para estudiar la reparación de heridas corneales sin cicatrices. Este protocolo demuestra los diferentes pasos involucrados en la herida de la córnea de un pollito embrionario en ovo. Primero, los óvulos se ventanan a edades embrionarias tempranas para acceder al ojo. En segundo lugar, se realizan una serie de manipulaciones in ovo físicas a las membranas extraembrionarias para garantizar que el acceso al ojo se mantenga a través de etapas posteriores de desarrollo, correspondientes a cuando se forman las tres capas celulares de la córnea. En tercer lugar, las heridas lineales de la córnea que penetran en la capa epitelial externa y el estroma anterior se realizan con un cuchillo microquirúrgico. El proceso de regeneración o las córneas completamente restauradas se pueden analizar para determinar su potencial regenerativo utilizando diversas técnicas celulares y moleculares después del procedimiento de herida. Los estudios realizados hasta la fecha utilizando este modelo han revelado que las córneas embrionarias heridas muestran activación de la diferenciación de queratocitos, se someten a una remodelación coordinada de las proteínas ECM a su macroestructura tridimensional nativa y se vuelven a inervar adecuadamente por los nervios sensoriales corneales. En el futuro, el impacto potencial de los factores endógenos o exógenos en el proceso regenerativo podría analizarse en la curación de córneas mediante el uso de técnicas de biología del desarrollo, como el injerto de tejido, la electroporación, la infección retroviral o la implantación de perlas. La estrategia actual identifica al pollito embrionario como un paradigma experimental crucial para dilucidar los factores moleculares y celulares que coordinan la cicatrización de heridas corneales sin cicatrices.

Introducción

La córnea es el tejido transparente y externo del ojo que transmite y refracta la luz que conduce a la agudeza visual. En la córnea adulta, el daño o la infección del estroma corneal conduce a una respuesta de cicatrización de heridas rápida y robusta caracterizada por proliferación de queratocitos, fibrosis, aumento de la inflamación que conduce a la apoptosis inducida por citoquinas, generación de miofibroblastos reparadores y remodelación general de la matriz extracelular (ECM)^1,2 . Después de la lesión, dicha reparación del tejido corneal da como resultado un tejido cicatricial opaco que reduce la transpar....