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Artículo de método

Obtención y perfusión-descelularización de colgajos vascularizados porcinos en un biorreactor de perfusión personalizado

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DOI:

10.3791/64068

1 de agosto de 2022

En este artículo

Resumen

El protocolo describe la obtención quirúrgica y la posterior descelularización de colgajos porcinos vascularizados mediante la perfusión de detergente dodecil sulfato de sodio a través de la vasculatura del colgajo en un biorreactor de perfusión personalizado.

Resumen

Los defectos de tejido blando de gran volumen conducen a déficits funcionales y pueden afectar en gran medida la calidad de vida del paciente. Aunque la reconstrucción quirúrgica se puede realizar mediante transferencia autóloga de colgajo libre o alotrasplante compuesto vascularizado (VCA), tales métodos también tienen desventajas. Problemas como la morbilidad del sitio donante y la disponibilidad de tejido limitan la transferencia autóloga de colgajo libre, mientras que la inmunosupresión es una limitación significativa de VCA. Los tejidos diseñados en cirugía reconstructiva utilizando métodos de descelularización/recelularización representan una posible solución. Los tejidos descelularizados se generan utilizando métodos que eliminan el material celular nativo al tiempo que preservan la microarquitectura de la matriz extracelular subyacente (ECM). Estos andamios acelulares pueden ser posteriormente recelularizados con células específicas del receptor.

Este protocolo detalla los métodos de adquisición y descelularización utilizados para lograr andamios acelulares en un modelo de cerdo. Además, también proporciona una descripción del diseño y la configuración del biorreactor de perfusión. Los colgajos incluyen el epiplón porcino, la fascia lata tensora y el antebrazo radial. La descelularización se realiza mediante perfusión ex vivo de detergente de dodecil sulfato de sodio (SDS) de baja concentración, seguido de un tratamiento con enzimas DNasa y esterilización con ácido peracético en un biorreactor de perfusión personalizado.

La descelularización tisular exitosa se caracteriza por una apariencia blanco-opaca de colgajos macroscópicamente. Los colgajos acelulares muestran la ausencia de núcleos en la tinción histológica y una reducción significativa en el contenido de ADN. Este protocolo se puede utilizar de manera eficiente para generar andamios de tejidos blandos descelularizados con ECM preservada y microarquitectura vascular. Tales andamios se pueden utilizar en estudios posteriores de recelularización y tienen el potencial de traducción clínica en cirugía reconstructiva.

Introducción

La lesión traumática y la extirpación del tumor pueden conducir a defectos grandes y complejos de tejidos blandos. Estos defectos pueden afectar la calidad de vida del paciente, causar pérdida de la función y provocar una discapacidad permanente. Si bien técnicas como la transferencia de colgajo de tejido autólogo se han practicado comúnmente, los problemas con la disponibilidad de colgajo y la morbilidad del sitio donante son limitaciones importantes 1,2,3. El alotrasplante compuesto vascularizado (ACV) es una alternativa prometedora que transfiere tejidos compuestos, por ej....

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Protocolo

Todos los procedimientos que involucran sujetos animales han sido aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Red Universitaria de Salud (IACUC) y se realizan de acuerdo con el protocolo y los procedimientos del Centro de Recursos Animales de la Red Universitaria de Salud y las Pautas del Consejo Canadiense de Cuidado de Animales. Se utilizaron cinco cerdos de Yorkshire (35-50 kg; edad aproximada 12 semanas de edad) para todos los experimentos.

1. Fabricación de biorreactores de perfusión

  1. Ver Figura 1 para todos los componentes utilizados en el biorreactor de perfusión. Para l....

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Resultados

Este protocolo para descelularizar colgajos porcinos vascularizados se basa en la perfusión de un detergente de base iónica, SDS, a través de la vasculatura del colgajo en un biorreactor de perfusión personalizado. Antes de la descelularización, se adquirieron tres colgajos vascularizados en un modelo porcino y se canularon de acuerdo con sus principales vasos suministradores. Las aletas se enjuagaron inmediatamente después de la adquisición para mantener una vasculatura patentada y perfusible para permitir una descelula.......

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Discusión

El protocolo propuesto utiliza la perfusión de SDS de baja concentración para descelularizar una gama de colgajos derivados de porcinos. Con este procedimiento, el epiplón acelular, el tensor de la fascia lata y los colgajos radiales del antebrazo se pueden descelularizar con éxito utilizando un protocolo que favorece la baja concentración de SDS. Los experimentos preliminares de optimización han determinado que la SDS a una concentración baja (0,05%) entre 2 días y 5 días es capaz de eliminar material celular para el ep.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0,2 y micro; m pore Acrodisk FilterVWRCA28143-310
0.9 % Solución de cloruro de sodio (solución salina normal)BaxterJF7123
20 L Polipropileno GarraCole-ParmerRK-62507-20
3-0 Sofsilk Corbata quirúrgica no absorbibleCovidien  LS639
Llave de paso de 3 víasCole-ParmerUZ-30600-04
Pinzas Adson FineScience Tools11027-12
Solución antibiótica-antimicótica, 100XWisent450-115-EL
Sulfato de atropina 15 mg/30mlViga 8 Productos238481
BD Angiocath calibre 20VWRBD381134
BD Angiocath de 22VWRBD381123
BD Angiocath de 24calibre VWRBD381112 Cloruro
de calcioSigma-AldrichC4901ADNasa Cofactor ADNasa
I del páncreas bovino Ensayo deSigma-AldrichDN25
(kit de ensayo Quant-iT PicoGreen dsDN)InvitrogenP7589
DPBS, 10XWisent311-415-CL  sin Ca++/Mg++
Halsted-Mosquito HemostatFine Science Tools13008-12
Heparina, 1000 U.I./mLLeo Pharma A/S453811
Clorhidrato de Ketamina  5000 mg/50 mlBimeda-MTC Animal Health Inc.
Bomba Ismatec Tygon Tubo de 3 paradasCole-ParmerRK-96450-40Diámetro interno:  1.85 mm
Ismatec REGLO Bomba de 4 canalesCole-Parmer78001-78
Ismatec Tubing CassettesCole-ParmerRK-78016-98
Isoflurano 99.9%, 250 mlPharmaceutical Partners of Canada Inc.
LB Agar Lennox BioshopCanadaLBL406.500Placas de agar para pruebas de esterilidad
Sulfato de magnesioSigma-AldrichM7506Cofactor de ADNasa
Masterflex L/S 16 TuboCole-ParmerRK-96410-16
Midazolam 50 mg/10 mlPharmaceutical Partners of Canada Inc.
Lápiz de cauterio monopolarValleylabE2100
Formol tamponado normal, 10%Sigma-AldrichHT501128
n° 11 hojas de bisturíSwann Morton303
Papaína de látex de papayaSigma-AldrichP3125
Ácido peracéticoSigma-Aldrich269336
Conector de púas de plástico para tubo de 1/4" a 1/8" IDMcMaster-Carr5117K61
Tubo de púas de plástico 90° Conectores de codoMcMaster-Carr5117K76
Tapones de tubo de plástico de giro rápidoMcMaster-Carr51525K143Macho Luer
Vasos de tubo de plástico de giro rápidoMcMaster-Carr51525K293Punzón Luer
Hembra Herramienta de biopsiaIntegra Miltex3332
Cloruro de potasio 40 mEq/20 mlHospira Healthcare Corporation37869
Povidona Yodada, 10%Rougier833133
Pipeta serológica, 2mLFisher Science13-678-27D
Tapa a presión Recipientes herméticosSnapLock142-3941-4
Polvo de dodecilo sulfato de sodioSigma-AldrichL4509
Pinzas de ligadura de metal quirúrgico, pequeñasTeleflex001200
Tijeras de tenotomía Stevens, 115 mm, rectasB. BraunBC004R
Juego de control de presión TruWaveEdwards LifesciencesPX260
calibre ADN 61231622319292242905

Referencias

  1. Richardson, D., Fisher, S. E., Vaughan, D. E., Brown, J. S. Radial Forearm Flap Donor-Site Complications and Morbidity: A Prospective Study. Plastic and Reconstructive Surgery. 99 (1), 109-115 (1997).
  2. Edsander-Nord, Å, Jurell, G., Wickman, M.

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Etiquetas

Ingeniería de tejidosandamios descelularizadosmatriz extracelularreconstrucción de tejidos blandoscolgajo omentaldodecil sulfato sódicométodos de recelularización