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A mucosa esofágica compreende um epitélio estratificado, escamoso acima de uma camada de tecido conjuntivo, a lâmina, e é um dos primeiros locais para encontrar factores de stress ambientais ingeridos. A exposição a toxinas dieta está implicada no desenvolvimento de carcinoma escamoso esofágico, enquanto o refluxo duodenogastro-esofágica é um factor crítico na patogénese de metaplasia de Barrett, o qual está associado com um maior risco de progressão para adenocarcinoma esofágico. Carcinomas de esôfago são o 8º tumor maligno mais comum no Reino Unido machos e adenocarcinoma de esôfago está a aumentar rapidamente no mundo ocidental 1. Além disso, houve pouca melhora no prognóstico da doença, com uma taxa de sobrevida global em 5 anos de cerca de 15%. Consequentemente, há uma necessidade de plataformas experimentais para investigar o impacto da exposição a estressores ambientais sobre este epitélio esofágico e seu potencial envolvimento no desenvolvimento de metaplasia ou neoplasia.
Embora as linhas de células imortalizadas ou de tumor permitir que os investigadores a estudar a resposta de células epiteliais para estes factores de stress in vitro, eles permanecem proliferativa e não conseguem diferenciar-se em células epiteliais maduras encontradas nas camadas superiores da mucosa esofágica. Além disso, linhas de células que já tenham sido submetidos a tumorigénese pode fornecer informação limitada sobre as respostas iniciais de células normais dentro do epitélio a factores ambientais; e esta é a fase em que o potencial para intervenção terapêutica pode ser mais elevada. Finalmente, sistemas de cultura celular convencionais não conseguem capturar as interacções potencialmente importantes entre as células epiteliais e mesenquimais e entre estas células e a matriz circundante que ocorrem dentro de tecidos in vivo.
Modelos animais proporcionam um microambiente mais realista para estudar as respostas do epitheli esofágicahum e pode incorporar a indução artificial da doença do refluxo gastro-esofágico 2. No entanto, pode ser mais difícil de manipular os estressores ambientais nesses modelos e eles podem não representar plenamente a resposta dentro do esôfago humano.
Outros modelos experimentais esofágicas humanos têm sido desenvolvidos que utilizam células primárias imortalizadas, células ou linhas celulares de tumor em um colagénio, ou combinado colagénio / Matrigel, andaime contendo fibroblastos 3,4. É menos trabalho intensivo para gerar estes andaimes do que o andaime esofágica acelular descrito neste manuscrito, e estes modelos organotípicas proporcionam uma ferramenta útil, especialmente no estudo de invasão tumoral 5,6, onde a infiltração de células tumorais no gel de colagénio pode ser prontamente observado. Contudo, estes géis de colagénio tem propriedades mecânicas não nativas e não têm certas características do tecido original, incluindo uma membrana basal específico e o appropriate superfície topografia. Este pode influenciar o comportamento das células, resultando em, por exemplo, adesão pobre entre o epitélio e andaime quando utilizando um gel de colagénio 7 andaime. Como consequência, o andaime esofágica porcino acelular foi desenvolvido, com a vantagem de ser um andaime biologicamente mais realista e, portanto, mais adequada para o uso como uma plataforma experimental. Também tem sido demonstrado que é melhor para incorporar células primárias para as construções esofágicas do que as linhas celulares imortalizadas esofágicas epiteliais, tais como Het-1A, uma vez que estas células formam um epitélio de múltiplas camadas, mas não conseguem diferenciar ou estratificar 4,7,8 .
Por conseguinte, este protocolo foi adaptado a partir de um método já em uso no laboratório MacNeil para fazer o tecido da pele e mucosa oral engenharia 9,10 e incorpora um andaime de esôfago porcino de-celularizado combinado com células humanas primárias do esôfago epiteliais e fibroblastos. This protocolo produz, um epitélio estratificado maduro, semelhante ao do esófago humano normal como demonstrado por CK4, CK14, Ki67 e involucrina coloração. O modelo resultante proporciona uma plataforma experimental para estudar as respostas a factores de stress ambientais, e tem sido utilizada eficazmente para estudar alterações na expressão do gene no epitélio esofágico em resposta ao material refluído componentes 11.