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Artigo de método

Um modelo de cultura de órgão endotelial corneano porcina usando Split córnea botões

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DOI:

10.3791/60171

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6 de outubro de 2019

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Neste artigo

Resumo

Aqui, um protocolo passo a passo para a preparação e o cultivo de botões córneos rachados suínos é apresentado. Como este modelo organo-tipicamente cultivado da cultura do órgão mostra taxas de morte da pilha dentro de 15 dias, comparável às córneas doadoras humanas, representa o primeiro modelo permitindo o cultivo a longo prazo de córneas não-humanas sem adicionar o Dextran tóxico.

Resumo

A pesquisa experimental sobre as células endoteliais da córnea está associada a várias dificuldades. As córneas doadoras humanas são escassas e raramente estão disponíveis para investigações experimentais, pois são normalmente necessárias para o transplante. As culturas de células endoteliais muitas vezes não se traduzem bem em situações in vivo. Devido às características bioestruturais de córneas não humanas, o inchamento stromal durante o cultivo induz a perda endothelial córnea substancial da pilha, que faz difícil executar o cultivo por um período de tempo prolongado. Os agentes de deswelling tais como o dextrano são usados para neutralizar esta resposta. No entanto, eles também causam significativa perda de células endoteliais. Portanto, estabeleceu-se um modelo de cultura de órgãos ex vivo que não necessitava de agentes de deswelling. Os olhos do porco de um matadouro local foram usados para preparar os botões córneos rachados. Após a trephinação córnea parcial, as camadas exteriores da córnea (epitélio, camada do Bowman, partes do estroma) foram removidas. Isto reduz significativamente a perda endothelial córnea da pilha induzida pelo inchamento stromal maciço e Descemet ' dobra da membrana de s durante períodos mais longos do cultivo e melhora a preservação geral da camada endothelial da pilha. O trefinação córneo completo subseqüente foi seguido pela remoção da tecla córnea rachada do bulbo e do cultivo restantes do olho. A densidade de células endoteliais foi avaliada em tempos de seguimento de até 15 dias após a preparação (i.e., dias 1, 8, 15) utilizando microscopia de luz. A técnica da preparação usada permite uma melhor preservação da camada endothelial da pilha permitida pelo inchamento menos stromal do tecido, que conduz às taxas lentas e lineares do declínio nos botões córneos rachados comparáveis às córneas doadoras humanas. Como este modelo de pesquisa organo-tipicamente cultivado padronizado pela primeira vez permite um cultivo estável por pelo menos duas semanas, é uma alternativa valiosa para as córneas de doadores humanos para futuras investigações de vários fatores externos em relação à sua efeitos sobre o endotélio corneano.

Introdução

Os procedimentos de transplante de córnea estão entre os transplantações mais comumente realizados no mundo1. Como há uma escassez severa de córneas doadoras humanas, a pesquisa experimental que aborda as células endoteliais corneanas em córneas humanas é difícil de realizar1. No entanto, a introdução de soluções de irrigação e outras substâncias utilizadas no olho, dispositivos viscoelásticos oftalmológicos, bem como instrumentos e técnicas cirúrgicas (por exemplo, instrumentos e técnicas de facoemulsificação, energia de ultra-som) requer investigações válidas e extensivas a respeito de seus efeitos no endotélio córneo ....

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Protocolo

Este protocolo segue as diretrizes éticas de nossa instituição. De acordo com os estatutos do Comitê de revisão ética da nossa instituição, nenhuma aprovação ética teve que ser obtida antes dos experimentos, pois todas as córneas suíno foram obtidas do matadouro local.

1. cultura de órgãos

  1. Prepare os olhos de porco.
    1. Do matadouro local, obtenha os olhos do porco que foram removidos logo pós-morte mas antes do tratamento térmico. Transportar os olhos para o laboratório e processá-los dentro de algumas horas. Durante o transporte, mantenha os olhos à temperatura ambiente (aproximadamente 21 ° c) antes do processamento.
    2. ....

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Resultados

A técnica de dissecção apresentada implica a remoção parcial do tecido estromal, resultando em uma amostra de córnea mais fina e, portanto, menos inchaço estromal (Figura 1 e Figura 2). Menos inchaço estromal induz menos cisalhamento e apertar forças que têm um impacto negativo sobre o endotélio corneano, causando menor taxa de perda de células endoteliais6. As teclas córneas rachadas mostram uma camada en.......

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Discussão

Este protocolo fornece um método para a preparação de botões córneos rachados suínos, que represente um modelo endotélio da cultura do órgão endothelial ex vivo estandardizado e de baixo custo para finalidades da pesquisa6. Os botões córneos rachados porcine mostraram uma diminuição da densidade endothelial da pilha comparável às perdas endothelial da pilha observadas nas córneas doadoras humanas cultivadas em bancos do olho durante um período de duas semanas6,

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Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

O estabelecimento do modelo de pesquisa apresentado foi apoiado pelo KMU-Innovativ (FKZ: 13GW0037F) do Ministério Federal da educação e pesquisa da Alemanha.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Assunto
Olhos de porcoabatóir
SubstânciasVermelho de
alizarina SSigma-Aldrich, EUA
Meio de cultura 1, #F9016Biochrom GmbH, Alemanha
Dulbecco's PBS (1x)Gibco, EUA
Soro fetal de bezerroBiochrom GmbH, Alemanha
Solução de ácido clorídrico (HCl)produção
Solução salina balanceada hipotônicapor1 L de H2O: NaCl 4,9 g; KCl 0,75 g; CaCl x H2O 0,49 g; MgCl2 x H2O 0,3 g; Acetato de Sódio x 3 H2O 3,9 g; Citrato de sódio x 2 H2O 1,7 g
Iodo de povidon 7,5%, BraunolB. Braun Melsungen AG, Alemanha
Cloreto de sódio (NaCl) 0,9%B. Braun Melsungen AG, Alemanha
Solução de hidróxido de sódio (NaOH)de produção
Azul de tripano 0,4%Sigma-Aldrich, EUA
Materiais & Instruments
Accu-jet proBrand GmbH, Alemanha
Copo de Vidro 50 mLSchott AG, Alemanha
Cânula romba incl. Filtro (5 µ m) 18GBecton Dickinson, EUA
Placa de cultura de células (12 poços)Corning Inc., EUA
Pinça ColibriGeuder AG, Alemanha
Tesoura de córneaGeuder AG, Alemanha
Pipeta Eppendorf EppendorfAG, Alemanha
Suporte de lâmpada ocularL. Klein, Alemanha
Tesoura para os olhosGeuder AG, Alemanha
Filtro dobrado e barra de 185 mmWhatman, EUA
Faca de hóqueiGeuder AG, Alemanha
Frasco de vidro de laboratório com tampa 100 mLSchott AG, Alemanha
Barra de agitação magnéticaCarl Roth GmbH & Co. KG, Alemanha
Filtro MillexGV (5 & Micro; m)Merck Millopore Ltd., EUA
Porta-agulhasGeuder AG, Alemanha
Placas de PetriVWR International, EUA
Ponteiras de pipetaSarstedt AG & Co., Alemanha
Bisturi (uso único), lâmina triangularAesculap AG & Co. KG, Alemanha
Pipeta sorológica 10 mLSarstedt AG & Co., Alemanha
Pipeta sorológica 5 mLSarstedt AG & Co., Alemanha
Copos estéreisGreiner Bio-One, Ö sterreich
Paul Hartmann AG, Alemanha
Campo cirúrgico estérilPaul Hartmann AG, Alemanha
Tesoura de pontoGeuder AG, Alemanha
Sutura Ethilon 10-0 Poliamida 6Ethicon Inc., EUA
Seringa (5 mL)Becton Dickinson, EUA
trefina e oslash; 7,5 mmde produção
Pinça de amarraçãoGeuder AG, Alemanha
Papel de pesagemneoLab Migge GmbH, Alemanha
Equipamento e Software
Microscópio cirúrgico binocularCarl Zeiss AG, Alemanha
Câmera montada no microscópioOlympus, Japão
CellSens Entry (software)Olympus, Japão
Fonte de luz friaSchott AG, Alemanha
IncubadoraHeraeus GmbH, Alemanha
Microscópio de contraste de fase invertidaOlympus GmbH, Alemanha
Agitador magnético com função de aquecimentoIKA-Werke GmbH & Co. KG, Alemanha
Medidor de pH pHenomenalVWR International, EUA
Photoshop CS2Adobe Systems, EUA
localprópriaprópria Luvas estéreis própria Balança de precisão Ohaus Europe GmbH, Suíça

Referências

  1. Gain, P., et al. Global Survey of Corneal Transplantation and Eye Banking. JAMA Ophthalmology. 134 (2), 167-173 (2016).
  2. Roy, O., et al. Understanding the process of corneal endothelial morphological change in vitro. I....

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Reimpressões e permissões

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