Diabete mellito è caratterizzato dalla presenza di elevati livelli di glucosio nel sangue. È riconosciuto come una sfida importante di sanità pubblica nella maggior parte dei paesi1. Alti livelli di glucosio nel sangue influenzano i vasi sanguigni e il sistema nervoso, causando danni agli occhi, cuore, reni, e l'ischemia dell'arto. I metodi tradizionali di trattamento comprendono le iniezioni di insulina esogena, farmaci e cambiamenti di stile di vita. Mettendo da parte una cura per la malattia, in alcuni casi, disponibili trattamenti non riescono a mantenere l'insulina a livelli terapeutici, con conseguente iperglicemia. Sebbene il trapianto di isole o intero pancreas elimini la malattia, non è fatto comunemente a causa di una carenza di organi del donatore adatto e per i rischi e le difficoltà insite da immunosoppressione e incapsulamento2.
Correnti miglioramenti nel campo della medicina rigenerativa e ingegneria dei tessuti possiedono la capacità di fornire una soluzione per questi problemi. Con la tecnica di decellularizzazione, il materiale cellulare da un donatore umano o animale può essere rimosso mentre le proteine importanti della matrice extracellulare (ECM), fattori di crescita e molecole di segnalazione sono conservate nell'impalcatura. Tali impalcature possono potenzialmente essere trapiantate senza la necessità di immunosoppressione, per ripristinare la funzione di organo dopo ricellularizzazione con le cellule staminali non immunogenico3,4 del destinatario. Gli organi da trapianto allogeneic o xenogeniche fonti tessutale possono essere utilizzati nel trapianto clinico, come le proteine della matrice extracellulare principali sono conservate tra le specie e non potrebbero essere respinta dopo trapianto5.
Decellularizzazione è un metodo ben esplorato che coinvolgono l'uso ottima delle forze fisiche, detergenti chimici ed enzimi in un ambiente fisiologico per rimuovere le cellule e materiale nucleare da un tessuto o organo. Ricellularizzazione è una procedura di semina di cellule nuovamente dentro l'organo acellulare. È una procedura intellettualmente difficile, che richiedono un gran numero di cellule, una strategia ottimale di semina delle cellule e un sistema di bioreattore per la cultura dell'organo alle condizioni fisiologicamente accettabili come temperatura, pressione e gas6.
Il pancreas può essere considerato un tessuto impegnativo per l'ingegneria tissutale a causa della sua capacità esocrina ed endocrina. Il tessuto exocrine secerne enzimi digestivi diversi, mentre la parte endocrina secerne ormoni, compresa l'insulina. Il decellularizzazione di pancreas intatto da mouse7,8, umano9e maiale10 è già stato segnalato usando gli enzimi (tripsina, desossiribonucleasi [dnasi]) e non ionici (Triton X-100) e detergenti ionici ( sodio desossicolato [SDC] e solfato dodecilico di sodio [SDS]). Tuttavia, seguendo i protocolli pubblicati, abbiamo lottato con successo dissezione e completa perfusione e decellularizzati pur mantenendo una struttura di ECM. Abbiamo speculato che i detergenti applicati durante il decellularizzazione causano la lisi delle cellule, liberando gli enzimi digestivi nell'organo. Gli enzimi rilasciati causerà un danno irreversibile al patibolo ECM e renderlo inefficiente per decellularizzazione e ricellularizzazione. Un design del metodo che efficacemente decellularizes pancreas mentre inibendo l'azione degli enzimi digestivi può risolvere il problema. Abbiamo scelto la strategia di Peloso et al., di decellularizzazione del pancreas ad una temperatura fredda, anche se non hanno segnalato sul perché la temperatura fredda è usato9. Allo stesso tempo, abbiamo progettato una strategia di dissezione con modifiche da Taylor et al. , scegliendo l'aorta come un ingresso di aspersione sopra il tronco celiaco (CT) e l' arteria mesenterica superiore (SMA)11.
In un articolo recentemente pubblicato12, dimostriamo un metodo per l'isolamento efficace e decellularizzazione di pancreas suino preservando alcuni componenti della ECM. In questa carta, ci mostra una descrizione dettagliata di come sezionare un pancreas intero suino contenente splenici, duodenale e lobi di connessione e presentare un protocollo graduale per successo decellularizzati.