Tejido picado en colágeno comprimido: Un Bio Transplant que contiene células para la reparación reconstructiva-puesta en escena individual

El objetivo general del siguiente procedimiento es trasplantar tejido autólogo para su expansión durante la cirugía reconstructiva. Esto se logra primero obteniendo una biopsia del tejido de interés. A continuación, la biopsia se pica finamente y se construye un autoinjerto de colágeno de policaprolactona, o PCL, comprimido plásticamente.

El PCL y los tejidos autólogos troceados se integran luego para crear el andamio 3D. Hemos utilizado una tasa de expansión de uno a seis. A continuación, el andamio se trasplanta de nuevo en el sujeto.

En última instancia, la regeneración del tejido autoinjertado puede evaluarse mediante análisis inmunohistoquímico de la proliferación y reorganización de las células dentro de los andamiajes y las partículas de tejido triturado. Este método se demostrará en un modelo animal, en piel y en urotelio. La implicación de esta técnica se extiende hacia el tratamiento de tejidos gravemente malformados o tras un traumatismo, en casos donde existe una falta severa de tejido para la reparación quirúrgica.

La principal ventaja de esta técnica frente a los métodos existentes, como el cultivo in vitro, es que este método puede realizarse como un procedimiento quirúrgico de una sola etapa. La demostración visual de este método es fundamental, ya que los pasos desde la obtención del tejido hasta el trasplante deben realizarse en condiciones estériles. Para obtener una muestra de biopsia de vejiga porcina, primero sujete la vejiga con la pinza y utilice una cinta métrica esterilizada para determinar las dimensiones del tejido.

A continuación, utilice un bolígrafo esterilizado para marcar una biopsia en forma de elipse de dos por un centímetro, con el objetivo de lograr una tasa de expansión de uno a seis. Luego, extirpe el tejido marcado con un bisturí y coloque la muestra de biopsia de la vejiga en DMEM bajo condiciones estériles. Para obtener una muestra de biopsia de piel, utilice un dermatomo para extraer una muestra de espesor parcial de 0,3 milímetros.

Luego, coloque el tejido en DMEM y cubra el área de la herida con un vendaje. A continuación, lave la biopsia de la vejiga dos veces en DMEM y transfiera el tejido a una placa de disección esterilizada, con la mucosa orientada hacia arriba. Utilizando alfileres de disección, fije un lado del espécimen a la placa y use tijeras finas y pinzas para separar el tejido mucoso del músculo detrusor.

Luego, coloque un dispositivo para picar encima de la mucosa y páselo vertical y horizontalmente desde un extremo del tejido hasta el otro para obtener trozos de tejido picado de 0,8 por 0,8 milímetros. Tenga en cuenta que es necesario presionar el dispositivo para picar sobre el tejido mientras se desplaza sobre él. Para preparar un injerto autólogo de colágeno comprimido en plástico, primero agregue una gota de hidróxido de sodio normal gota a gota en DMEM 10X suplementado con colágeno tipo I hasta que el medio cambie del amarillo intenso al rosa.

Después de confirmar un pH de 7,4 a 8, mezcle cuidadosamente dos mililitros de DMEM en la solución. A continuación, coloque aproximadamente dos mililitros de colágeno en un pocillo de un molde rectangular de acero de 20x30x10 milímetros e incube el colágeno durante diez minutos. Cuando el colágeno haya solidificado, coloque el volumen adecuado del biomaterial PCL encima del colágeno gelificado y vierta los seis mililitros restantes de colágeno encima del PCL.

Coloque nuevamente el molde en el incubador durante otros 20 minutos. A continuación, apile una capa gruesa de gasas sobre una superficie estéril. Luego, coloque una malla de acero inoxidable de 400 micrones de espesor sobre la gasa, seguida de una lámina de malla de nailon de 110 micrones de espesor.

Transfiera suavemente el gel de colágeno a la malla de nailon y retire cuidadosamente el molde de acero rectangular. Coloque el tejido picado sobre el colágeno. Aquí, nuestro objetivo es una tasa de expansión de uno a seis.

Luego, coloque una nueva capa de malla de nailon encima del gel de colágeno y el tejido, luego coloque una segunda malla de acero encima de la malla de nailon, seguida de una placa de carga que pese un mínimo de 120 gramos. Después de cinco minutos, retire el peso, las mallas de acero y el nailon del autoinjerto. Para el cultivo in vitro del autoinjerto, primero corte el constructo adelgazado en trozos lo suficientemente pequeños como para caber en placas de 12 pocillos.

Luego, agregue un mililitro de medio para queratinocitos a cada pocillo e incube los tejidos durante tres a seis semanas. Para trasplantar un autoinjerto con mucosa vesical fragmentada a la vejiga de un cerdo, humedezca el injerto con DMEM. A continuación, injerte el constructo en el tejido sano mediante suturas continuas finas de monofilamento.

Confirme que el injerto es impermeable al agua llenando la vejiga con solución salina a través del catéter urinario permanente. Para trasplantar un autoinjerto con epidermis de piel triturada a una herida de espesor total, humedezca el injerto con DMEM. Luego, utilizando suturas separadas en las esquinas y en el centro del autoinjerto, fije el constructo al fondo de la herida cutánea de espesor total.

Finalmente, cubra la herida con un vendaje plástico para mantenerla húmeda. Como se observa en esta imagen de un autoinjerto de piel triturada, el biotransplante compuesto puede soportar el agarre, la sutura y el manejo quirúrgico. La inmunohistoquímica en diferentes momentos durante el cultivo in vitro revela que las células proliferan, migran y se reorganizan en un epitelio continuo con una microarquitectura típica del fenotipo celular.

Por ejemplo, a las dos semanas, la capa celular sobre la superficie del autoinjerto de piel tiene aproximadamente dos capas de grosor. A la derecha, el epitelio de la vejiga tiene alrededor de ocho capas de grosor tras el mismo período de cultivo. Después de cinco a seis semanas, el epitelio continuo tiene aproximadamente de ocho a diez capas celulares de grosor tanto en los autoinjertos de epitelio de piel triturada como en los de mucosa vesical triturada.

En comparación con la expansión de tejidos in vitro, este método es rápido, requiere menos trabajo y no necesita recursos de laboratorio sofisticados. Además, todas las partes están aprobadas por la FDA, lo que permite su uso en un entorno quirúrgico estándar. Al intentar este procedimiento, es importante recordar preparar el gel, los biotransplantes y los tejidos autólogos en condiciones estériles.

Después de seguir este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como el cultivo in vitro de las células, para responder preguntas adicionales sobre la proliferación y diferenciación celular. Tras su desarrollo, esta técnica podría allanar el camino para los investigadores en el campo de la medicina regenerativa. De este modo, podríamos tratar malformaciones severas en la piel o en el sistema urinario con trasplantes de tejidos autólogos diseñados mediante ingeniería tisular.