Enxerto projetado por tecido para reconstrução circunferencial do Esôfago em Ratos

In Gul Kim; Yanru Wu; Su A. Park; Hana Cho; Jung-Woog Shin; Eun-Jae Chung

doi:10.3791/60349

Artigo de método

Enxerto projetado por tecido para reconstrução circunferencial do Esôfago em Ratos

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DOI:

10.3791/60349

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10 de fevereiro de 2020

In Gul Kim¹ , Yanru Wu² , Su A. Park³ , Hana Cho¹ , Jung-Woog Shin² , Eun-Jae Chung¹

¹Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, Seoul National University, College of Medicine, ²Department of Biomedical Engineering, Inje University, Gimhae, ³Department of Nature-Inspired Nanoconvergence Systems, Korea Institute of Machinery and Materials

Neste artigo

Resumo

A reconstrução do esôfago é um procedimento desafiador, e o desenvolvimento de um esôfago projetado por tecido que permite a regeneração da mucosa esofágica e muscular e que pode ser implantado à medida que um enxerto artificial é necessário. Aqui, apresentamos nosso protocolo para gerar um esôfago artificial, incluindo fabricação de andaimes, cultivo de bioreatores e várias técnicas cirúrgicas.

Resumo

O uso de materiais biocompatíveis para reconstrução circunferencial do esôfago é uma tarefa tecnicamente desafiadora em ratos e requer uma técnica ideal de implante com suporte nutricional. Recentemente, houve muitas tentativas de engenharia de tecidos esofágicos, mas a taxa de sucesso foi limitada devido à dificuldade na epitação precoce no ambiente especial da peristalse. Aqui, desenvolvemos um esôfago artificial que pode melhorar a regeneração da mucosa esofágica e camadas musculares através de um andaime tubular de duas camadas, um sistema de bioreator à base de células-tronco mesenquiérmicos e uma técnica de alimentação de bypass com modificação Gastrostomia. O andaime é feito de nanofibras de poliuretano (PU) em uma forma cilíndrica com um fio de policaprolactona impresso tridimensional (3D) enrolado ao redor da parede externa. Antes do transplante, as células-tronco mesenquimals derivadas pelo homem foram semeadas no lúmen do andaime, e o cultivo de bioreator foi realizado para melhorar a reatividade celular. Melhoramos a taxa de sobrevivência do enxerto aplicando anastomose cirúrgica e cobrindo a prótese implantada com um retalho da glândula tireoide, seguido de alimentação temporária de gastrostomia não oral. Esses enxertos foram capazes de recapitular os achados da epitelialização inicial e regeneração muscular em torno dos locais implantados, como demonstrado pela análise histológica. Além disso, foram observadas fibras de elastina aumentadas e neovascularização na periferia do enxerto. Portanto, este modelo apresenta uma potencial nova técnica para a reconstrução circunferencial do esôfago.

Introdução

O tratamento de distúrbios esofágicos, como malformações congênitas e carcinomas esofágicos, pode levar à perda estrutural do segmento do esôfago. Na maioria dos casos, enxertos de substituição autólogas, como conduítes gástricos ou interposições de cólon, foram realizados^1,². No entanto, essas substituições de esôfago têm uma variedade de complicações cirúrgicas e riscos de reoperação³. Assim, o uso de andaimes de esôfago projetados por tecido imitando o esôfago nativo pode ser uma estratégia alternativa promissora para, em última análise, regenerar tecidos perdidos^4<....