$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wytwarzanie funkcjonalnej unaczynionej tkanki za pomocą podejścia inżynierii tkankowej to nowy paradygmat w medycynie regeneracyjnej. 1,2 Opracowano wiele podejść do inżynierii nowych i zdrowych tkanek w celu zastąpienia uszkodzonej tkanki lub wadliwych narządów,3-6 eksperymentalnie na małych modelach zwierzęcych o obiecującym potencjale klinicznym. 7,8 Jednak unaczynienie pozostaje jednym z największych wyzwań dla inżynierii tkankowej, ograniczając jej potencjał do wzrostu tkanek o klinicznie istotnych rozmiarach. 9
Obecne podejścia do unaczynienia tkanki podążają albo ścieżką zewnętrzną, gdzie nowe naczynia wyrastają z łożyska naczyniowego odbiorcy i atakują przez wszczepione tkanki, konstrukty10, albo wewnętrzną ścieżką unaczynienia, gdzie układ naczyniowy rośnie i rozszerza się wraz z nowo rozwijającą się tkanką. 11 Podejście zewnętrzne tradycyjnie polega na wysiewaniu komórek na rusztowaniu in vitro i wszczepianiu kompletnego konstruktu żywemu zwierzęciu w oczekiwaniu, że składniki odżywcze, wcześniej dostarczane przez pożywki hodowlane, będą pochodzić z krążenia. 12,13 Koncepcja jest uproszczona, ponieważ wrastanie naczyń jest zbyt wolne i tylko bardzo cienkie implanty (<1-2 mm grubości) pozostaną żywotne. Dostarczanie składników odżywczych i tlenu poprzez wystarczające i szybkie unaczynienie jest podstawą wszelkich udanych prób wyhodowania bardziej złożonych i większych substytutów inżynierii tkankowej, takich jak kości, mięśnie, tłuszcz i narządy stałe. 14,15 Unaczynienie wewnętrzne stwarza możliwość rozwoju większych konstruktów poprzez postępujący wzrost tkanki współmierny do jej rozszerzającego się dopływu krwi. Jednym z nich jest implantacja in vivo do komory szypułki naczyniowej z rusztowaniem wysiewanym komórkami lub bez niego. 5,6 Utorowało to drogę do nowych procedur generowania grubszych, wewnętrznie unaczynionych tkanek. Pytania z dnia 16,17
na dzień
Ostatnio opracowano strategie wstępnego unaczyniania przeszczepów tkanek przed implantacją. Te włączone sieci naczyń krwionośnych mają na celu inokulację naczyń gospodarza podczas implantacji, co pozwala na szybkie zapewnienie pełnego dopływu krwi w celu poprawy przeżywalności wszystkich części przeszczepionego grubego przeszczepu tkankowego. Rozdział 18
Byliśmy pionierami w modelu inżynierii tkankowej in vivo unaczynionej u małych zwierząt, która obejmuje podskórnie wszczepioną półsztywną, zamkniętą komorę zawierającą perfundowaną szypułkę naczyniową i biomateriały zawierające komórki. Komora tworzy środowisko niedokrwienne, które stymuluje angiogenne kiełkowanie z wszczepionych naczyń. 3 Szypułka naczyniowa może być zrekonstruowaną pętlą tętniczo-żylną lub nienaruszoną tętnicą i żyłą przepływową. 3-6,19 Ta szypułka naczyniowa wyrasta funkcjonalna i rozległa sieć tętniczo-kapilarno-żylna, która łączy się zarówno na tętniczce, jak i na końcach żylnych z szypułką naczyniową. 3,20 Ponadto otaczająca pusta komora nośna chroni rozwijającą się tkankę przed potencjalnie deformującymi siłami mechanicznymi i przedłuża popęd niedokrwienny, zwiększając unaczynienie. 3,21,22 Jeśli szypułka naczynia zostanie po prostu wszczepiona w normalną tkankę, a nie w chronionej przestrzeni komory, kiełkowanie angiogenne ustaje w tym samym czasie, co normalna rana i wokół szypułki nie gromadzi się żadna nowa tkanka. Badacze wykorzystali tę konfigurację in vivo do wytworzenia trójwymiarowych, funkcjonalnych, unaczynionych konstruktów tkankowych z podporą unaczynienia i o klinicznie istotnych rozmiarach. 4,23 pkt.Co więcej, zmodyfikowane unaczynione konstrukcje tkankowe z nienaruszoną szypułką naczyniową mogą być pobierane w celu późniejszego przeszczepu w miejscu urazu. 24,25 Bardziej wykonalnym klinicznie scenariuszem byłoby stworzenie komory w docelowym miejscu do rekonstrukcji, takim jak pierś. W związku z tym to podejście oparte na inżynierii tkankowej de novo może mieć potencjał kliniczny, aby zapewnić nowe źródło funkcjonalnej tkanki docelowej dla chirurgii rekonstrukcyjnej. 26-28 Rozdział 26-28
Poniższy protokół dostarczy ogólnego przewodnika do budowy in vivo unaczynionej komory inżynierii tkankowej u szczura, która może być zaadaptowana w różnych modelach zwierzęcych i wykorzystana do zbadania skomplikowanych procesów angiogenezy, produkcji macierzy oraz migracji i różnicowania komórek.