Os LBAs representam uma abordagem eficaz para o tratamento da doença hepática terminal, particularmente nos casos em que o transplante de fígado é dificultado pela atual escassez de órgãos de doadores6. Uma opção promissora para a criação de LBAs é a utilização de DLM, que preserva a ECM natural e a estrutura vascular do fígado nativo. No entanto, a escassez de DLM humano e os riscos potenciais de infecção e imunogenicidade associados ao DLM animal apresentam limitações significativas. Para enfrentar esse desafio, propomos uma nova estratégia que envolve o emprego de uma matriz de baço descelularizada (DSM) como um andaime alternativo para BALs 8,9,10,11. Os baços são mais facilmente acessíveis em vários cenários clínicos e exibem características semelhantes aos fígados. Neste trabalho, apresentamos métodos detalhados de coleta de baços de ratos e preparação de DSM que preservam as microestruturas e componentes da MEC.
Um método ideal de descelularização removeria os componentes celulares, mantendo a estrutura, composição e propriedades mecânicas originais da MEC 12,13,14. Os métodos de descelularização englobam tratamentos físicos, químicos e enzimáticos, cada um com suas vantagens e desvantagens distintas15. Embora esses métodos possam remover parcialmente os componentes celulares, eles também podem comprometer a composição, a estrutura e a funcionalidade da ECM restante. A qualidade da descelularização pode ser influenciada por variações na densidade celular, espessura da matriz e morfologia do tecido em diferentes fontes de tecido.
Até o momento, não existe um padrão-ouro para o processo de descelularização. Normalmente, o simples emprego de qualquer um desses métodos é inadequado para minimizar os efeitos adversos na ECM e maximizar a remoção do conteúdo celular. Consequentemente, a abordagem mais eficaz depende das características do tecido, necessitando de uma combinação desses métodos. Neste estudo, utilizamos um protocolo que combinou métodos físicos (ciclos de congelamento e descongelamento e perfusão) com métodos químicos (SDS e TritonX-100) para descelularizar baços de ratos.
Os ciclos de congelamento e descongelamento promovem a lise celular e o rápido desprendimento das células da MEC16. Simultaneamente, a perfusão através da vasculatura nativa aumenta significativamente a eficiência da descelularização e preserva a rede vascular original17. O dodecil sulfato de sódio (SDS), funcionando como um detergente iônico, dissolve com proficiência as membranas celular e nuclear, levando a uma remoção mais abrangente dos componentes citoplasmáticos e nucleares. No entanto, esse processo também inflige danos à ultraestrutura da MEC devido à depleção de glicosaminoglicanos (GAGs) e colágeno.
Concentrações elevadas de SDS correlacionaram-se com diminuição do conteúdo residual de DNA e resistência mecânica reduzida dentro do andaime ECM. Por outro lado, concentrações mais baixas de SDS preservaram uma maior quantidade de colágeno e induziram menos desnaturação das proteínas da MEC. Em contraste, o Triton X-100, servindo como um detergente não iônico, interrompe efetivamente as interações lipídio-lipídio, lipídio-proteína e DNA-proteína, oferecendo uma abordagem mais suave para a dissolução da membrana celular. No entanto, mostra-se inadequado para a remoção completa dos núcleos celulares e do DNA. Portanto, ele precisa ser combinado com baixas concentrações de SDS e tratamentos físicos para garantir a remoção completa dos componentes celulares, preservando a estrutura, composição e desempenho originais da MEC. É importante observar que os detergentes residuais podem ter certa citotoxicidade, portanto, é necessário enxaguar após o tratamento com PBS estéril ou água destilada antes do armazenamento.
Uma limitação deste protocolo é a ausência de quantificação para SDS residual e Triton X-100. Essa decisão é informada tanto pela experiência de nossa equipe quanto por relatórios corroborantes, que sugerem que uma lavagem de PBS de 4 h é suficiente para remover essas substâncias de forma eficaz. Além disso, nossos experimentos anteriores de cultura de células empregando este protocolo não demonstraram nenhum sinal de citotoxicidade. Para minimizar os gastos do protocolo, optou-se deliberadamente por renunciar à quantificação de detergentes residuais.
Em conclusão, este protocolo apresenta um método viável para a elaboração de DSMs, demonstrando eficiência, estabilidade e mínima invasividade. Os DSMs preparados usando este protocolo mantêm a arquitetura, composição e rede vascular natural inerentes ao baço. Além disso, oferece um andaime para implantação celular e cultura dinâmica tridimensional, estabelecendo assim uma base para o avanço das investigações em fígado de engenharia de tecidos.