מאמר שיטה

מודל כירורגי לצינורות שופתן מהונדסים רקמה חד-שלבית במיני-חזירים

DOI:

10.3791/66936

⸱

5 ביולי 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Pediatric Surgery, Department of Surgery and Transplantation, Copenhagen University Hospital - Rigshospitalet, 2Laboratory of Tissue Engineering, Department of Clinical Medicine, University of Copenhagen, 3Laboratory of Tissue Engineering, Department of Women's and Children's Health, Karolinska Institutet, 4Department of Experimental Medicine, University of Copenhagen

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שתלים מהונדסים רקמות לניתוחי שחזור מתקדמים רק לעתים רחוקות מעבר לניסויים פרה-קליניים בשל תרבית אקס ויוו מייגעת, הכוללת רכיבי פיגומים מורכבים ויקרים. כאן, אנו מציגים הליך חד שלבי המיועד להטיית שתן עם פיגום צינורי נגיש על בסיס קולגן המכיל מיקרושתלים אוטולוגיים.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניתוחי שחזור מאותגרים לעתים קרובות על ידי מחסור ברקמת השתלה. בטיפול במומים בדרכי השתן, הפתרון הקונבנציונלי היה קצירת רקמת מערכת העיכול לשחזור לא אורתוטופי בשל השפע שלה כדי להחזיר תפקוד תקין אצל המטופל. התוצאות הקליניות לאחר סידור מחדש של רקמות טבעיות בגוף קשורות לעיתים קרובות לתחלואה משמעותית; לפיכך, הנדסת רקמות טומנת בחובה פוטנציאל ספציפי בתחום זה של ניתוח. למרות התקדמות משמעותית, פיגומים מהונדסים רקמות עדיין לא נקבעו כחלופה טיפולית כירורגית תקפה, בעיקר בשל הדרישות היקרות והמורכבות של חומרים, ייצור והשתלה. בפרוטוקול זה, אנו מציגים פיגום צינורי פשוט ונגיש מבוסס קולגן המשובץ בחלקיקי רקמה אוטולוגיים ספציפיים לאיברים, המיועד כצינור להסטת שתן. הפיגום נבנה במהלך ההליך הכירורגי הראשוני, מורכב מחומרי ניתוח נפוצים ודורש מיומנויות כירורגיות קונבנציונליות. שנית, הפרוטוקול מתאר מודל של בעלי חיים שנועד להעריך את התוצאות קצרות הטווח in vivo לאחר ההשתלה, עם אפשרות לווריאציות נוספות להליך. פרסום זה נועד להדגים את ההליך צעד אחר צעד, עם תשומת לב מיוחדת לשימוש ברקמה אוטולוגית וצורה צינורית.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במומים בדרכי השתן, ניתוח שחזור יכול להידרש כדי לשחזר את האנטומיה התפקודית, לעתים קרובות על אינדיקציה חיונית 1,2. גישות כירורגיות קונבנציונליות השתמשו ברקמות טבעיות ממערכות איברים אחרות (כגון מערכת העיכול) כדי לשחזר את האיברים הפגומים או החסרים; עם זאת, לעתים קרובות עם הסיכון של סיבוכים חמורים לאחר הניתוח 3,4. במקרה של הטיית שתן עבור חולים עם תפקוד נוירוגני של שלפוחית השתן הזקוקים לצנתור ארוך טווח, התוספתן או מקטעי המעי הדק המותאמים מחדש משמשים לעתים קרובות לבניית צינור שתן 5,6. הנדסת רקמות מציעה רקמת השתלה חלופית הניתנת להתאמה למאפיינים ספציפיים לאיברים, ובכך למזער את התחלואה לאחר הניתוח עבור החולים 7,8. בעוד שפיגומים מסוגים שונים ניתנים להשתלה בכוחות עצמם, תאי פיגומים נוספים, רצוי עם תאים אוטולוגיים, הוכחו כמשפרים את תוצאות ההתחדשות לאחר ההשתלה 9,10,11,12,13,14. עם זאת, פיגומים מהונדסים רקמות מורכבים לעתים קרובות מרכיבים מורכבים ויקרים, ושנית, הדרישות לגידול תאים ex vivo וזריעת פיגומים הן מייגעות ועתירות משאבים. גורמים אלה עיכבו את התרגום הקליני של פיגומים מהונדסים רקמות, למרות כמה עשורים של מחקר בתחום. על ידי הפחתת המורכבות, כמו גם דרישות כספיות וחומרניות, פיגומים מהונדסים רקמות יכולים להיות מיושמים בניתוחים מודרניים בקנה מידה רחב, תוך התייחסות לפרוצדורות נדירות ונפוצות יותר.

קולגן הוכח בעבר כפלטפורמה בת קיימא להרחבת תאים, ויתר על כן, פועל כדבק ביולוגי חיובי בעת חיבור תאים או רקמות על פיגום להשתלה כירורגית 15,16,17. מיקרו-השתלה אוטולוגית פריאופרטיבית עוקפת את הצורך בתרבית תאי ex vivo על ידי קצירת הרקמה המעניינת במהלך ההליך הראשוני והשתלתה מחדש ישירות. על ידי טחינת הרקמה המנותחת לחלקיקים קטנים יותר, שטח הפנים ופוטנציאל הצמיחה גדלים, מה שמאפשר יחס התפשטות גדול יותר על הפיגום18. הפיגום המבוסס על קולגן אינו נצמד באופן ספציפי לשחזורי דרכי השתן, אך תיאורטית יכול לחול על אזורים רבים של שחזור איברים חלולים.

בכתב יד זה, אנו מציגים הן פרוטוקול לבניית פיגום צינורי, המשלב קולגן עם מיקרו-שתלים אוטולוגיים אוטולוגיים משובצים, והן מודל מיני-חזיר המעריך את ההיתכנות הטכנית והבטיחות, כמו גם את הביצועים הרגנרטיביים, של הפיגום in vivo. המודל הוערך ב-10 נקבות מיני-חזירות בוגרות באמצעות הפרוטוקול והשיטה המוצגים כאן. היתרון העיקרי של הפיגום הוא פשטות המבנה וההשתלה החד שלבית, החוסך מהמטופל מספר הליכים כירורגיים עוקבים. ההליך יכול להתבצע במסגרות כירורגיות קונבנציונליות על ידי צוות כירורגי רגיל ודורש ציוד וחומרים סטנדרטיים. המודל החייתי מאפשר סביבה מבוקרת לחקר ההשתלה בעוד בעל החיים חוזר בקלות להתנהגות רגילה, עם אפשרות נוספת ליישום וריאציות לפיגום ולהליך.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניסוי זה בוצע במתקן ניסוי מוסמך AAALAC בהתאם לחקיקה האירופית בנושא שימוש מעבדה בבעלי חיים ולאחר אישור אתי שניתן על ידי משרד המזון והחקלאות הדני (Ref. no. 2022-15-0201-01206).

1. הליך כירורגי

  1. הכנת בעלי חיים
    1. צום נקבת חזיר גטינגן בוגר במשך 12 שעות לפחות לפני הניתוח.
    2. הכינו את שולחן הניתוחים עם כל הכלים הסטריליים כמתואר להלן.
    3. עבור מיני-חזירים בגודל סטנדרטי בגודל מלא, הרגיעו את בעל החיים על ידי הזרקה תוך שרירית עם 1.0-1.4 מ"ל / 10 ק"ג עם תמיסה של 125 מ"ג של zolazepam ו 125 מ"ג של tiletamine מרחף ב 1.25 מ"ל של קטמין (100 מ"ג / מ"ל), 6.25 מ"ל של xylazine (20 מ"ג / מ"ל), 1.25 מ"ל של מתדון (10 מ"ג / מ"ל) ו 2 מ"ל של butorphanol (10 מ"ג / מ"ל) (מאוחר יותר המכונה תערובת הרגעה).
    4. ביצוע אינטובציה אנדוטרכאלית מונחית ראייה. יש לאשר את ההרדמה על ידי סימנים חיוניים ובדיקת עיניים ורפלקס בין-דיגיטלי. החל משחה אופתלמית דו צדדית.
    5. התקינו צנתרי ורידים דו-צדדיים באוזן והמשיכו בהרדמה עם פרופופול (10-15 מ"ג/ק"ג/שעה) ופנטניל (5-15 מ"ג/ק"ג/שעה).
    6. הכנס קטטר שתן 8 Fr ומלא את שלפוחית השתן עם 250 מ"ל של מלח איזוטוני ממוזג פיזיולוגית באמצעות מזרק luer lock בגודל מתאים.
    7. מניחים את החזיר במצב שכיבה, ולאחר מכן לגרד ולקרצף את הבטן. לאחר שני סבבים נוספים של ניקוי העור עם 70% אתנול, מסגר את שדה הניתוח עם וילונות סטריליים.
  2. קצירת רקמות והשתלת פיגומים כירורגית
    1. בצע לפרטומיה סטנדרטית בקו האמצע התחתון עם אזמל וצריבה, חלוקת העור, השריר והצפק, ומשוך את שלפוחית השתן intraperitoneal אל הפצע.
    2. בצע המוסטאזיס מניעתי על דופן שלפוחית השתן הקדמית והבלו קטע 2 ס"מ2 דופן מלאה, תוך השארת פתח פרוקסימלי של 1 ס"מ2 תוך סגירת דופן שלפוחית השתן הנותרת עם תפר ריצה קלוע הניתן לספיגה מהירה.
    3. יש לנתח בזהירות את שכבת הרירית של הדגימה המנותחת ולטחון דגימה רירית בגודל 2 ס"מ2 ל-1 מ"מ2 מיקרו-שתלים להטמעת פיגומים (המתוארים להלן בסעיף 2).
    4. לאחר השלמת הפיגום יש לאנסטומוז את המבנה הצינורי עד לפתח הנותר בדופן שלפוחית השתן הקדמית באמצעות תפר ריצה מונופילמנט הניתן לספיגה איטית.
    5. השתמש בדש הצפק מהרצועה הפאובוסיאלית כדי לתקן את הפיגום הצינורי והכנס פקק אינטרלומינלי 14 Fr antegrade colonic enema (ACE) לתוך הפיגום הצינורי.
    6. קשרו את הקצה הדיסטלי של הצינור עם תפר מונופילמנט 4-0 הניתן לספיגה איטית כדי למנוע דליפת שתן החוצה, והזריקו סך של 250 מ"ל מלח סטרילי עם מזרקים דרך צנתר שלפוחית השתן כדי לאשר פטנט אנסטומוטי.
    7. יש לנתח באופן קהה תעלה טרנס-פאשיאלית לרוחב לקו האמצע, 2-3 ס"מ באופן קאודלי לבלוטת החלב הקאודלית בצד ימין, ולהניח את הצינור בכיס תת עורי. קבע את הצינור הדיסטלי עם שני תפרי מונופילמנט טרנסעוריים שאינם ניתנים לספיגה כדי לסמן את המיקום בגובה העור.
    8. סגור את הפאשיה הקדמית של שריר הבטן עם תפר ריצה מונופילמנט איטי הניתן לספיגה חוזרת, התאימו את הסובקוטיס עם תפר ריצה קלוע הניתן לספיגה מהירה, וסגרו את העור עם תפר ריצה מונופילמנט שאינו ניתן לספיגה חוזרת.
    9. לאחר הפסקת ההרדמה, להוציא את בעל החיים ולצפות בו באורוות עד שהוא אמבולנט לחלוטין ומסוגל לשתות ולאכול בבטחה.

2. בניית פיגומים

  1. הכנת הפיגום המרוכב
    1. לפני הניתוח (מקסימום 2 שעות), להכין פתרון נוזלי של קולגן זנב חולדה סוג I כפי שתואר קודם17. בקצרה, הוסיפו 4:1 של 10x מדיום חיוני מינימלי (MEM) לתמיסת הקולגן וקירבו את ה-pH ל-7.4 עם 1M NaOH, ולבסוף הוסיפו 1x MEM, במטרה להגיע לריכוז קולגן סופי של 1.64 מ"ג/מ"ל. אחסנו את התמיסה בבקבוקון סטרילי על קרח עד לשימוש נוסף.
    2. לאחר כריתה וטחינה כירורגית של רקמות, הניחו ידנית את חלקיקי הרירית (כלומר, מיקרו-שתלים) על רשת מתכלה בגודל 2 ס"מ x 6 ס"מ עם קצב התפשטות של 1:6 (למשל, רקמה ריריתבגודל 2 ס"מ מורחבת לרשתשל 12 ס"מ 2) באמצעות מלקחיים.
    3. הכינו תבנית פלדה מלבנית סטרילית בגודל 1 ס"מ x 3 ס"מ x 6 ס"מ (גובה x רוחב x אורך) על גבי פלטת פלדה סטרילית והניחו את הרשת לתוך תבנית הפלדה כאשר המיקרושתלים פונים כלפי מעלה. יוצקים בעדינות 20 מ"ל מתמיסת הקולגן לתבנית, ומקפידים לא לשטוף את המיקרו-שתלים מהרשת. מעבירים את המבנה כולו לתא חימום סטרילי בטמפרטורה של 38 מעלות צלזיוס ומשאירים להתמצק למשך חמש דקות.
    4. לאחר התמצקות מספקת, החליקו את ההידרוג'ל על רשת ניילון המונחת על פלטת פלדה מחוררת והסירו בעדינות את התבנית.
    5. יש להוציא מים מההידרוג'ל על ידי הנחת רשת ניילון ולאחר מכן צלחת פלדה על גבי הג'ל, ולאחר מכן לדחוס באופן פסיבי עם משקל של 120 גרם (במקרה זה שווה ערך לתבנית הפלדה המשמשת להטמעה) שהונחה על גבי צלחת הפלדה למשך 5 דקות.
    6. לאחר הדחיסה, מגלגלים את הפיגום המשוטח סביב סטנט מתכלה, מיקרו-שתלים הפונים לסטנט, בגודל 5 ס"מ x 0.6 ס"מ (אורך x קוטר פנימי), ותופרים את הפיגום במקומו לאורכי באמצעות תפר ריצה מונופילמנט הניתן לספיגה איטית. הצינור שהושלם מוכן כעת להשתלה כירורגית.

3. ניהול לאחר הניתוח

  1. שיכוך כאבים וטיפול אנטיביוטי מונע
    1. מתן buprenorphine (0.05-0.1 מ"ג / ק"ג / 8 שעות תוך ורידי) במשך 3 הימים הראשונים, meloxicam (0.4 מ"ג / ק"ג / יום תוך שרירי או דרך הפה) במשך 4 הימים הראשונים, ו trimethoprim (2.7 מ"ג / ק"ג / יום תוך שרירי או 4.2 מ"ג / ק"ג / יום דרך הפה) ו sulfadoxin (13.3 מ"ג / ק"ג / יום תוך שרירי או 20.8 מ"ג / ק"ג / יום דרך הפה) במשך 5 הימים הראשונים. יש לבצע את הזריקות התוך שריריות לאחר הניתוח בזמן שהחיה עדיין מורדמת.
    2. בית אחד לבעלי החיים כדי למנוע כרסום של צנתרי ורידים חיצוניים וחומר התפרים. לספק מגע חזותי עם מיני-חזירים שכנים דרך חלונות פרספקס ואפשרות למגע חוטם בין עטים. לספק מדי יום קש וחציר טריים, כמו גם צעצועים ואספקת מים ומזון פעמיים ביום.
    3. עקוב אחר בעלי החיים מדי יום להתנהגות טבעית, הרגלי אכילה, ייצור שתן וצואה, והערכת משקל הגוף מדי שבוע.
    4. בתום תקופת התצפית (6 שבועות), מרדימים את בעלי החיים עם 1-1.4 מ"ל / 10 ק"ג הזרקה תוך שרירית של תערובת הרגעה ומפסיקים את החיה עם זריקה פנטוברביטלית קטלנית (100 מ"ג / ק"ג תוך ורידי).

4. הערכות לאחר המוות

  1. אנטומיה גסה
    1. לאחר הסיום, יש לנתח את הצינור הדיסטלי בגובה העור ולהסיר את פקק ACE. סגור את השופכה עם מהדק פלסטיק והזריק 250 מ"ל של תמיסת ניגוד 1:20 של iohexol במי מלח איזוטוניים דרך פתח צינור דיסטלי באמצעות קטטר.
    2. להעריך את החיה עם סורק טומוגרפיה ממוחשבת 64 פרוסות. הצג תמונות באופן חזותי באמצעות שחזור רב-מישורי ונתח את כל התמונות באמצעות תוכנה לעיבוד תמונה רפואית.
    3. בצע בדיקה אנדוסקופית של שלפוחית השתן וצינור לומינה עם ציסטוסקופ גמיש 16.2 Fr דרך השופכה הטבעית.
    4. יש לכרות את הצינור בגוש, תוך הערכה זהירה של ממצאים אנטומיים גולמיים. בנוסף, יש לכרות ביופסיות של שלפוחית השתן בדופן מלאה עם שוליים של 2 ס"מ לאנסטומוזה של הצינור ולעבד באופן דומה לקבלת ערכי ייחוס.
  2. עיבוד היסטולוגי
    1. תקן את הדגימה שנכרתה ב-10% פורמלין למשך 24 שעות.
    2. חלק את הצינור בצורה אורתוגונלית עם אזמל למקטעים נפרדים בגודל שווה של קטעי צינור פרוקסימליים, מדיאליים ודיסטליים. יש לייבש את הדגימות עם עלייה בריכוזי אתנול ולהטמיע אותן בפרפין לפני חיתוך המיקרוטום.
    3. יש לצבוע חתכים בגודל 5 מיקרומטר עם המטוקסילין ואאוזין (H&E) ופנציטוקרטין CK-AE ולסרוק באמצעות סורק שקופיות היסטולוגיה דיגיטלי.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במחקר זה, הרחבת רקמת השתן in vivo מושגת בפיגום צינורי מבוסס קולגן. על ידי הטמעת הפיגום עם חלקיקי רקמה אוטולוגיים, שנקטפו ומעובדים באופן פריאופרטיבי, ההליך מאפשר השתלת פיגום חד שלבית ללא צורך בטיפול מדכא חיסון במקביל לאחר הניתוח. הטיפול הכירורגי מתאפשר על-ידי חיזוק הפיגום באמצעות רשת מתכלה וסטנט (איור 1). לאחר 6 שבועות של תצפית, הערכת הרקמה המקרוסקופית לא הראתה סימנים לדחייה או זיהום של המאכסן, והפיגום הצינורי מציג פטנט וללא הפרעה (איור 2). מהערכות היסטולוגיות, אפיתל לומינלי מרובד ממקור אורותלי נראה מכסה את כל הפיגומים, ושרידים של ביו-חומרים מחזקים עדיין נראים לאחר 6 שבועות (איור 3).

figure-results-1
איור 1: בנייה והשתלה של פיגומים. רקמת שלפוחית השתן מנותחת באופן פריאופרטיבי (למעלה משמאל). המיקרו-שתלים הריריים הטחונים מורחבים לרשת כירורגית (אמצע עליון) ומוטמעים בקולגן מוצק (למעלה מימין). הקולגן נדחס כדי להוציא מים, ומכינים סטנט (למטה משמאל). הפיגום עובר צינוריות סביב הסטנט, ופקק ACE ממוקם בתוך הסטנט (אמצע תחתון). שלפוחית השתן סגורה חלקית, והמבנה משולב לבסוף בשלפוחית השתן במקום המקורי של כריתת הרקמה (מימין למטה). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: הערכה מקרוסקופית של פיגומים. לאחר 6 שבועות, החיה מורדמת, והפיגום (החץ) מנותח בגובה העור (למעלה משמאל). שלפוחית השתן מלאה בניגודיות (צהוב) וסריקת CT מבוצעת כדי להעריך את הצינור (החץ) לפטנט וסימנים להיווצרות היצרות (מימין למעלה). ציסטוסקופיה מבוצעת דרך השופכה כדי להעריך את שלפוחית השתן ואת האנסטומוזה (חץ) לאחר 6 שבועות (למטה משמאל). הצינור נבדק פעם נוספת לפטנט על ידי החדרת קטטר (חץ) דרך הפתח החיצוני לתוך שלפוחית השתן (למטה מימין). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: הערכה מיקרוסקופית של פיגומים. הצינור המנותח מקובע, וקטעים רוחביים אורתוגונליים מבוצעים כדי להעריך את הצינור בכיוון הפרוקסימלי-דיסטלי. לאחר 6 שבועות, לומן הצינור (1) מוערך כדי לאשר אפיתל (מוגדל העליון). שרידי הסטנט המתכלה (2) וחומרי הרשת (תחתית מוגדלת) עדיין נראים בשלב זה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה מציג טכניקה פשוטה ונגישה לניתוחי שחזור עתידיים. חסרון נפוץ בהנדסת רקמות, כולל הרחבת תאים אוטולוגית, הוא שלבי ההכנה היקרים והמשמעותיים הנדרשים לפני השתלה כירורגית. מיקרו-השתלה אוטולוגית עשויה לפשט רבים משלבים אלה ולאפשר הליכים חד-שלביים. על ידי השתלה אוטומטית של ישויות היסטולוגיות מורכבות, איתות פרקריני פרו-רגנרטיבי מושרה18. במחקרים קודמים חווינו שמיקרו-שתלים לבדם פגיעים לסביבה הפיזית, אלא אם כן הם מחוברים כראוי לפיגום15,19. קולגן נחקר כסביבה בת קיימא להרחבת רקמות במבחנה, והוא נבחר למטרה שלנו בזכות התאימות הביולוגית החיובית שלו והזמינות המסחרית שלו. הפיגום המרוכב המוצג כאן עבר אופטימיזציה בעבר במהלך ניסויים במבחנה שהעריכו שינויים בהטבעה של מיקרו-שתלים ובריכוזי קולגן 20,21,22. לפני בדיקות in vivo, תכונות הפיגום לגבי חדירות, ביומכניקה והשפלה הוערכו במבחנה20. יתר על כן, הרחבת רקמות מבוססות פיגומים in vivo אומתה בעבר בדגמי מכרסמים וארנבים21,22.

המודל הניתוחי נבחר כדי להעריך גרסה צינורית של הפיגומים, המחקה את ההגדרה הקלינית של הטיית שתן לתפקוד לקוי נוירוגני של שלפוחית השתן בילדים או מתבגרים. השלבים הקריטיים כוללים דיסקציה מדויקת של המיקרו-שתלים ברירית ושמירה על סביבה לחה מרגע הכריתה ועד להטמעת הפיגומים. שלב קריטי נוסף כולל התמצקות הידרוג'ל נכונה; צנרת זהירה של הקולגן מבטיחה שלא ייווצרו בועות אוויר בתוך הג'ל, והגדרות טמפרטורה נכונות ותמיסות רכיבים מבטיחות שהג'ל יתמצק כראוי. כישלון בהשגת ג'ל מוצק יגביר את הסיכון לדלמינציה של קולגן ולהיפרדות מיקרו-שתל. עבור החלק הניתוחי, טיפול זהיר במהלך ההשתלה הוא חיוני כדי למנוע פגיעה micrografts עקב טראומה מכנית או דיסוציאציה. לפני סגירת הבטן, פטנט נוזלים צריך להיות מטופל בזהירות על ידי insufflating שלפוחית השתן עם נוזלים.

מגבלות הטכניקה כוללות את עובי הפיגומים, אשר באופן אינטואיטיבי יש גבולות עליונים לגבי דיפוזיה של חומרי מזון מהסביבה החיצונית אל micrografts. מצד שני, ירידה בעובי הפיגום עלולה להוביל לחדירות גבוהה באופן בלתי הולם ולדליפת שתן. ההרכב הנוכחי שלנו מבוסס על הערכות מבחנה קודמות, שבהן הושווה20 לרגנרציה של תאים בריכוזי קולגן משתנים. מיקרו-השתלה של רקמות אוטולוגיות מסתמכת גם על רקמת שתל בריאה, מה שהופך את ההליך הנוכחי ללא מתאים למחלות ממאירות שבהן לא ניתן לשלול כראוי את הסיכון להשתלה חוזרת סרטנית23; עם זאת, הטכניקה הנוכחית נועדה למקרים עם ליקויים תפקודיים שבהם הדבר אינו נחשב לסיכון. למרות שהמודל מחקה מספר שלבים מההגדרה הקלינית (כלומר, הליך התוספתן), ניסוי זה אינו משתמש בסטומה מתפקדת במלואה להסטת שתן מכיוון שהצינור קשור באופן דיסטלי. כמו כן, מכיוון שסיבוכים קליניים יכולים להתרחש לכל החיים, תקופת תצפית של 6 שבועות עשויה לספק ידע מוגבל על תוצאות ספציפיות על מגבלות והמשכיות. לכן, ניתן להוסיף למחקר מעקב נוסף של 6 חודשים לאחר ניתוח הצינור שנרפא לרמת העור.

נקודת המבט של טכניקה זו מתייחסת לתכנון הפשוט, המאפשר יישומים אוניברסליים במקרה שמקור רקמת המיקרו-השתל והחומר הביולוגי התומך מוחלף בחלופות רלוונטיות אחרות. ניתן לשנות רכיבים אלה כך שיתאימו למטרות ספציפיות לאיברים הקשורים לחוזק פיגומים, גמישות ופירוק ביולוגי. לבסוף, ההוצאות הנגישות והזולות מאפשרות שחזור ותרגום מורחב של הטכניקה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מבקשים להודות לצוות המחלקה לרפואה ניסויית (AEM), אוניברסיטת קופנהגן, על סיוע בתכנון וביצוע ניתוחים וגידול בעלי חיים, ול- ELLA-CS, s.r.o, Hradec Kralove, צ'כיה, על אספקת סטנטים מתכלים מותאמים אישית המשמשים במחקר. תמיכה כספית ניתנה על ידי האגודה השבדית למחקר רפואי, קרן Promobilia, קרן Rydbeck, קרן Samariten, הקרן לטיפול רפואי בילדים, קרן Frimurare Barnhuset בסטוקהולם וקרן נובו נורדיסק (NNFSA170030576).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
10x MEMGibco, Thermo Fisher Scientific, Waltham, US2517592תכשיר קולגן
1x MEMGibco, Thermo Fisher Scientific, Waltham, US2508924תכשיר קולגן
Ambu aScope 4 CystoAmbu A/S, Ballerup, DK1000682507Cystoscope
Aquaflush ACE פקקAbena, Taastrup, DKACE12/220501פקק ACE
וטרינר בורגל אופל 200 + 40 מ"ג/מ"לCeva בריאות בעלי חיים A/S510460סולפונמיד/טרימתופרים
בופאק וטרינר רב-מינוני 0.3 מ"ג/מ"לסלפרם דנמרק A/S, DKבופרנורפין
בוטומידור וטרינר 10 מ"ג/מ"לסלפרם דנמרק A/S, DKבוטוריפנול
קומפורטן וטרינר 10 מ"ג/מ"לDechra מוצרים וטרינריים A/S, DKMetadone
אתילון תפר 3-0אתיקון, ג'ונסון & ג'ונסון, ניו ברונסוויק, ארה"בSGBCXVמונופילמנט שאינו נספג
פנטניל inj 50 ומיקרו; g/mL (hamel)Hameln Pharma ApS, DK432520פנטניל
קטדור וטרינר 100 מ"ג/מ"לSalfarm דנמרק A/S, DKקטמין
Metacam 20 מ"ג/מ"ל t.בקר/חזיר/סוסBoehringer Ingelheim Animal, DE6443Meloxcicam
Metacam תרחיף אוראלי 15 מ"ג/מ"ל חזיריםBoehringer Ingelheim Animal, DE482780Meloxcicam
OmnipaqueGF Healthcare, אוסלו, NO16173849ניגודיות ל- CT
PANCYTOKERATIN CK-AEDAKO Agilent, ארה"בGA053שיבוט AE1 / AE3
תפר PDS 3-0Ethicon, Johnson & ג'ונסון, ניו ברונסוויק, ארה"בSEMMTQמונופילמנט תפר פרולן נספג איטי
4-0Ethicon, Johnson & ג'ונסון, ניו ברונסוויק, ארה"בPGH187מונופילמנט שאינו נספג
Propolipid t.inj/inf 10 מ"ג/מ"לFresenius Kabi, DK21636פרופופול
קולגן זנב עכברוש סוג IFirst Link Ltd, וולברהמפטון, בריטניה60-30-8102.06 מ"ג/מ"ל חלבון ב-0.6% חומצה אצטית
Suprim vet  20 + 100 מ"ג (תמיסה לשימוש במי שתייה)Dechra מוצרים וטרינריים A/S, DK33661סולפונמיד/טרימתופרים
SX-ELLA סטנט DV מתכלהלמרה ELLA-CS, Trebes, CZS23000056-01ø 6 מ"מ x 60 מ"מ
רשת VicrylEthicon, Johnson & ג'ונסון, ניו ברונסוויק, ארה"בVM1208Mesh
Vicryl תפר 4-0Ethicon, Johnson & ג'ונסון, ניו ברונסוויק, ארה"בSMBDGDR0קלוע נספג במהירות
20 מ"ג/מ"לScanVet בריאות בעלי חיים A/S, DK54899קסילזין
זולטיל 50 וטרינר plv/sol t.inj 25 + 25 מ"ג/מ"לVirbac Danmark A/S, DKטילטמין וזולזפאם
502763 531943 492312 115727 וטרינר 568527

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Surer, I., Ferrer, F. A., Baker, L. A., Gearhart, J. P. Continent urinary diversion and the exstrophy-epispadias complex. J Urol. 169 (3), 1102-1105 (2003).
  2. Cranidis, A., Nestoridis, G. Bladder augmentation. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct. 11 (1), 33-40 (2000).
  3. Atala, A., Bauer, S. B., Hendren, W. H., Retik, A. B. The effect of gastric augmentation on bladder function. J Urol. 149 (5), 1099-1102 (1993).
  4. Husmann, D. A. Mortality following augmentation cystoplasty: A transitional urologist's viewpoint. J Pediatr Urol. 13 (4), 358-364 (2017).
  5. Mitrofanoff, P. Trans-appendicular continent cystostomy in the management of the neurogenic bladder. Chir Pediatr. 21 (4), 297-305 (1980).
  6. Leslie, B., Lorenzo, A. J., Moore, K., Farhat, W. A., Bägli, D. J., Pippi Salle, J. L. Long-term followup and time to event outcome analysis of continent catheterizable channels. J Urol. 185 (6), 2298-2302 (2011).
  7. Horst, M., Eberli, D., Gobet, R., Salemi, S. Tissue engineering in pediatric bladder reconstruction-The road to success. Front Pediatr. 7, 91(2019).
  8. Ajalloueian, F., Lemon, G., Hilborn, J., Chronakis, I. S., Fossum, M. Bladder biomechanics and the use of scaffolds for regenerative medicine in the urinary bladder. Nat Rev Uro. 15 (3), 155-174 (2018).
  9. Dorin, R. P., Pohl, H. G., De Filippo, R. E., Yoo, J. J., Atala, A. Tubularized urethral replacement with unseeded matrices: what is the maximum distance for normal tissue regeneration. World J Uro. 26 (4), 323-326 (2008).
  10. El Kassaby, A. W., AbouShwareb, T., Atala, A. Randomized comparative study between buccal mucosal and acellular bladder matrix grafts in complex anterior urethral strictures. J Urol. 179 (4), 1432-1436 (2008).
  11. Casarin, M., et al. Porcine small intestinal submucosa (SIS) as a suitable scaffold for the creation of a tissue-engineered urinary conduit: Decellularization, biomechanical and biocompatibility characterization using new approaches. Int J Mol Sci. 23 (5), 2826(2022).
  12. Casarin, M., et al. A novel hybrid membrane for urinary conduit substitutes based on small intestinal submucosa coupled with two synthetic polymers. J Funct Biomater. 13 (4), 222(2022).
  13. Drewa, T. The artificial conduit for urinary diversion in rats: a preliminary study. Transplant Proc. 39 (5), 1647-1651 (2007).
  14. Liao, W., et al. Tissue-engineered tubular graft for urinary diversion after radical cystectomy in rabbits. J Surg Res. 182 (2), 185-191 (2013).
  15. Reinfeldt Engberg, G., Lundberg, J., Chamorro, C. I., Nordenskjöld, A., Fossum, M. Transplantation of autologous minced bladder mucosa for a one-step reconstruction of a tissue engineered bladder conduit. Biomed Res Int. 2013, 212734(2013).
  16. Ajalloueian, F., Nikogeorgos, N., Ajalloueian, A., Fossum, M., Lee, S., Chronakis, I. S. Compressed collagen constructs with optimized mechanical properties and cell interactions for tissue engineering applications. Int J Biol Macromol. 108, 158-166 (2018).
  17. Chamorro, C. I., Zeiai, S., Engberg, G. R., Fossum, M. Minced tissue in compressed collagen: A cell-containing biotransplant for single-staged reconstructive repair. J Vis Exp. (108), e53061(2016).
  18. Juul, N., et al. Insights into cellular behavior and micromolecular communication in urothelial micrografts. Sci Rep. 13 (1), 13589(2023).
  19. Reinfeldt Engberg, G., Chamorro, C. I., Nordenskjöld, A., Fossum, M. Expansion of submucosal bladder wall tissue in vitro and in vivo. Biomed Res Int. 2016, 5415012(2016).
  20. Juul, N., Ajalloueian, F., Willacy, O., Chamorro, C. I., Fossum, M. Advancing autologous urothelial micrografting and composite tubular grafts for future single-staged urogenital reconstructions. Sci Rep. 13 (1), 15584(2023).
  21. Willacy, O., Juul, N., Taouzlak, L., Chamorro, C. I., Ajallouiean, F., Fossum, M. A perioperative layered autologous tissue expansion graft for hollow organ repair. Heliyon. 10 (3), e25275(2024).
  22. Chamorro, C. I., et al. Exploring the concept of in vivo guided tissue engineering by a single-stage surgical procedure in a rodent model. Int J Mol Sci. 23 (20), 12703(2022).
  23. Casarin, M., Morlacco, A., Dal Moro, F. Bladder substitution: The role of tissue engineering and biomaterials. Process. 9 (9), 1643(2021).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים