Impianto tridimensionale di scaffold a matrice di collagene come strategia di rigenerazione epatica

Summary

Le malattie del fegato sono indotte da molte cause che promuovono la fibrosi o la cirrosi. Il trapianto è l'unica opzione per recuperare la salute. Tuttavia, data la scarsità di organi trapiantabili, è necessario esplorare alternative. La nostra ricerca propone l'impianto di scaffold di collagene nel tessuto epatico da un modello animale.

Abstract

Le malattie del fegato sono la principale causa di morte in tutto il mondo. Il consumo eccessivo di alcol, una dieta ricca di grassi e l'infezione da virus dell'epatite C promuovono la fibrosi, la cirrosi e / o il carcinoma epatocellulare. Il trapianto di fegato è la procedura clinicamente raccomandata per migliorare e prolungare la durata della vita dei pazienti nelle fasi avanzate della malattia. Tuttavia, solo il 10% dei trapianti ha successo, con disponibilità di organi, procedure prechirurgiche e postchirurgiche e costi elevati direttamente correlati a tale risultato. Gli scaffold a matrice extracellulare (ECM) sono emersi come alternativa per il ripristino dei tessuti. La biocompatibilità e l'accettazione dell'innesto sono le principali caratteristiche benefiche di tali biomateriali. Sebbene la capacità di ripristinare le dimensioni e la corretta funzione del fegato sia stata valutata in modelli di epatectomia epatica, l'uso di scaffold o di qualche tipo di supporto per sostituire il volume della massa epatica estirpata non è stato valutato.

L'epatectomia parziale è stata eseguita in un fegato di ratto con lo xenoimpianto di uno scaffold a matrice di collagene (CMS) da un condilo bovino. Il tessuto del lobo epatico sinistro è stato rimosso (circa il 40%) e una percentuale uguale di CMS è stata impiantata chirurgicamente. I test di funzionalità epatica sono stati valutati prima e dopo la procedura chirurgica. Dopo i giorni 3, 14 e 21, gli animali sono stati sottoposti a eutanasia e sono state eseguite valutazioni macroscopiche e istologiche. Nei giorni 3 e 14, il tessuto adiposo è stato osservato intorno al CMS, senza evidenza clinica di rigetto o infezione, così come la neoformazione dei vasi e il riassorbimento della CMS al giorno 21. C'erano prove istologiche di un processo infiammatorio insignificante e della migrazione delle cellule adiacenti al CMS, osservate con l'ematossilina e l'eosina (H & E) e la colorazione tricroma di Masson. Il CMS ha dimostrato di funzionare bene nel tessuto epatico e potrebbe essere un'alternativa utile per studiare la rigenerazione e la riparazione dei tessuti nelle malattie epatiche croniche.

Introduction

Il fegato è uno degli organi più importanti coinvolti nel mantenimento dell'omeostasi e della produzione di proteine¹. Sfortunatamente, la malattia del fegato è la principale causa di morte in tutto il mondo. Nelle fasi avanzate del danno epatico, che includono cirrosi e carcinoma epatocellulare, il trapianto di fegato è la procedura clinicamente raccomandata. Tuttavia, a causa della scarsità di donatori e del basso tasso di trapianti di successo, sono state sviluppate nuove tecniche di ingegneria tissutale (TE) e medicina rigenerativa (RM)^2,3.

TE prevede l'u....

Protocol

La presente ricerca è stata approvata dal comitato etico della Scuola di Medicina (DI/115/2015) presso l'Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) e dal comitato etico dell'Hospital General de Mexico (CI/314/15). L'istituzione soddisfa tutte le specifiche tecniche per la produzione, la cura e l'uso di animali da laboratorio ed è legalmente certificata dalla legge nazionale (NOM-062-ZOO-1999). Ratti Wistar maschi del peso di 150-250 g (6-8 settimane) sono stati ottenuti dalla Laboratory Animal Facility della School of Medicine, UNAM, per questo studio.

1. Ottenere scaffold a matrice di collagene dal femore bovino

1. Ottenere il c....

Results

La demineralizzazione ossea influisce sulle proprietà meccaniche del CMS senza alterare la forma originale o l'interconnessione dei suoi pori. CMS può avere qualsiasi forma e, quindi, può essere regolato in base alle dimensioni e alla forma dell'organo o del tessuto selezionato¹⁹. Nel presente protocollo, abbiamo utilizzato un CMS triangolare (Figura 1A-D). Un modello di ratto è stato utilizzato per valutare la capac.......

Discussion

Il trapianto di organi è il pilastro del trattamento nei pazienti con fibrosi epatica o cirrosi. Alcuni pazienti beneficiano di questa procedura, rendendo necessario fornire alternative terapeutiche per i pazienti in lista d'attesa. L'ingegneria tissutale è una strategia promettente che impiega scaffold e cellule con potenziale rigenerativo^2,4,13. La rimozione di una porzione del fegato è un passo critico in questa procedura a c.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Detergente anionico	Alconox	Z273228
Cassette per biopsia Leica		3802453
Fotocamera DMX	Nikon	DXM1200F
Centrifuga	Eppendorf	5424
Clorexidina gluconato 4%	BD	372412
Occhiali di copertura 25 mm x 40 mm	Corning	2980-224
Eosin	Sigma-Aldrich	200-M	CAS 17372-87-1
Alcool etilico, puro	Sigma-Aldrich	459836	CAS 64-17-5
Flunixina meglumide	MSD	Q-0273-035
Vetrini 75 mm x 25 mm	Corning	101081022
Ematossilina	Merck	H9627	CAS 571-28-2
Acido cloridrico 37%	Merck	339253	CAS 7647-01-0
Ketamina	Pisa agropecuaria	Q-7833-028
Microscopio ottico	Nikon	Microphoto-FXA
Stereomicroscopio per microchirurgia	Zeiss	OPMI F170
Microtainer mantello giallo	Beckton Dickinson	365967
Microtomo	Leica	RM2125
Modello animale: ratti Wistar	Universidad Nacional Autó noma de Mé xico
Nylon 3-0 (Dermalon)	Covidien	1750-41
Polipropilene 7-0	Atramat	SE867/2-60
Povidone-iodio Soluzione cutanea al 10%	Diafra SA de CV	1.37E+86
Microscopio elettronico a scansione	Zeiss	DSM-950
Idrossido di sodio, pellet	J. T. Baker	3722-01	CAS 1310-73-2
Software ACT-1	Nikon	Ver 2.70
Stereomicroscopio	Leica	EZ4Stereo 8X-35X
Sterrad 100S	Johnson and Johnson	99970
Surgipath paraplast	Leica	39601006
Synringe di 1 mL con ago (27G x 13 mm)	SensiMedical	LAN-078-077
Elaboratore di tessuti ( Leica		TP1020
Tissue-Tek TEC 5 (Tissue embedder)	Sakura Finetek USA	5229
Kit di colorazione tricromatica	Sigma-Aldrich	HT15
Unicell DxC600 Analyzer	Beckman Coulter	BC 200-10
Xilazina	Pisa agropecuaria	Q-7833-099
Xilene	Sigma-Aldrich	534056	CAS 1330-20-7