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Nelle malformazioni urogenitali, la chirurgia ricostruttiva può essere necessaria per ripristinare l'anatomia funzionale, spesso su indicazione vitale 1,2. Gli approcci chirurgici convenzionali hanno utilizzato tessuti nativi di altri sistemi di organi (come il tratto gastrointestinale) per ricostruire gli organi malformati o mancanti; tuttavia, spesso con il rischio di gravi complicanze postoperatorie 3,4. Nel caso della diversione urinaria per i pazienti con disfunzione neurogena della vescica che necessitano di cateterismo a lungo termine, l'appendice o i segmenti dell'intestino tenue riadattati vengono spesso utilizzati per costruire un condotto urinario 5,6. L'ingegneria tissutale offre un tessuto di innesto alternativo che può essere adattato per soddisfare le caratteristiche specifiche dell'organo, riducendo così al minimo la morbilità postoperatoria per i pazienti 7,8. Mentre scaffold di vario tipo possono essere impiantati da soli, è stato dimostrato che un'ulteriore cellularizzazione dello scaffold, preferibilmente con cellule autologhe, migliora i risultati rigenerativi dopo l'impianto 9,10,11,12,13,14. Tuttavia, gli scaffold di ingegneria tissutale sono spesso costituiti da componenti complessi e costosi e, in secondo luogo, i requisiti per la coltura cellulare ex vivo e la semina di scaffold sono laboriosi e dispendiosi in termini di risorse. Questi fattori hanno ostacolato la traduzione clinica degli scaffold di ingegneria tissutale nonostante diversi decenni di ricerca in questo settore. Riducendo la complessità e i requisiti monetari e materialistici, gli scaffold di ingegneria tissutale potrebbero essere implementati nella chirurgia moderna su larga scala, affrontando sia le procedure rare che quelle più comuni.
Il collagene è stato precedentemente stabilito come una piattaforma praticabile per l'espansione cellulare e, inoltre, agisce come un bioadesivo favorevole quando si attaccano cellule o tessuti su un'impalcatura per l'impianto chirurgico 15,16,17. Il microinnesto autologo perioperatorio elude la necessità di coltura cellulare ex vivo prelevando il tessuto di interesse durante la procedura primaria e reimpiantandolo direttamente. Tritando il tessuto resecato in particelle più piccole, la superficie e il potenziale di crescita aumentano, consentendo un rapporto di espansione maggiore sullo scaffold18. L'impalcatura a base di collagene non aderisce specificamente alle ricostruzioni urogenitali, ma può teoricamente applicarsi a più aree di ricostruzione di organi cavi.
In questo manoscritto, presentiamo sia un protocollo per la costruzione di uno scaffold tubulare, che combina il collagene con microinnesti uroteliali autologhi incorporati, sia un modello minipig che valuta la fattibilità tecnica e la sicurezza, nonché le prestazioni rigenerative, dello scaffold in vivo. Il modello è stato valutato in 10 maialini femmine adulte utilizzando il protocollo e il metodo qui presentati. Il vantaggio principale dello scaffold è la semplicità del costrutto e l'impianto in un'unica fase, risparmiando al paziente diverse procedure chirurgiche successive. La procedura può essere eseguita in contesti chirurgici convenzionali da personale chirurgico regolare e richiede attrezzature e materiali standard. Il modello animale consente un ambiente controllato per lo studio dell'impianto mentre l'animale ritorna prontamente al comportamento normale, con l'aggiunta della possibilità di implementare variazioni allo scaffold e alla procedura.