Este estudo apresenta um protocolo padronizado de descelularização assistida por alcalino para fabricação de enxertos de nervo periférico humano descelularizados destinados à regeneração do nervo periférico. O protocolo integra o pré-tratamento do nervo do doador, a descelularização química controlada e um sistema de troca de solução movido por bomba peristáltica em um fluxo de trabalho claramente definido, permitindo a remoção eficiente dos componentes celulares e imunogênicos, ao mesmo tempo que preserva a arquitetura nativa da MEC.
Uma característica fundamental deste método é a integração do tratamento alcalino com exposição reduzida a detergentes. Protocolos convencionais baseados em detergentes, como o de Sondell (3% Triton X-100 e 4% SDC) e o método Hudson (sulfobetaina-10, sulfobetaina-16 e Triton X-200), dependem de tratamentos prolongados e em múltiplas etapas com detergentes para alcançar uma descelularização eficaz9,10. Embora essas abordagens removam eficazmente os componentes celulares, a exposição prolongada a detergentes pode comprometer a integridade da MEC e contribuir para citotoxicidade relacionada a resíduos de detergentes19,20,21. Em contraste, o presente protocolo incorpora NaOH para potencializar a remoção celular, ao mesmo tempo que limita a exposição ao SDC, reduzindo assim a carga total de detergentes e favorecendo a preservação da arquitetura nativa da MEC.
Outro aspecto crítico deste protocolo é o sistema de troca de solução movido por bomba peristáltica. Diferentemente das abordagens baseadas em perfusão, que podem impor pressão interna sobre o tecido e correr o risco de disruptura estrutural21, este sistema permite uma troca contínua e controlada de solução dentro de uma coluna de cromatografia. A eficácia desta abordagem é respaldada por múltiplos resultados analíticos. A análise histológica e a quantificação do DNA residual confirmaram a remoção eficiente dos componentes celulares, enquanto a análise por MEV demonstrou a preservação da arquitetura nativa da MEC. Além disso, os baixos níveis residuais de SDC e os resultados favoráveis de citocompatibilidade corroboram a biocompatibilidade do enxerto resultante. Em conjunto, esses achados sugerem que o protocolo alcança um equilíbrio entre a descelularização eficaz e a preservação estrutural.
Várias etapas técnicas são fundamentais para minimizar a variabilidade do procedimento e manter condições controladas de processamento. Primeiro, o manuseio cuidadoso do segmento nervoso durante o corte, transferência e lavagem é essencial. O tecido nervoso periférico é mecanicamente frágil, e compressão excessiva, dobramento ou tensão podem danificar a estrutura interna e comprometer a preservação da MEC19,20. Portanto, os tecidos devem ser mantidos úmidos e manipulados com delicadeza durante todo o procedimento. Segundo, a troca uniforme de solução dentro da coluna é um fator determinante do desempenho do processo. As bolhas de ar dentro da coluna devem ser minimizadas, e o tecido deve permanecer totalmente imerso e suspenso na solução, em vez de aderir à parede da coluna ou ao filtro. A adesão do tecido pode resultar em troca desigual de solução, reduzindo a eficiência da lavagem e causando exposição inconsistente aos reagentes de processamento21,22. Terceiro, o sistema acionado por bomba peristáltica deve operar de forma estável durante todo o procedimento. A circulação contínua é necessária para deslipidificação, descelularização e lavagem; portanto, todas as conexões de tubos devem ser firmemente fixadas para evitar desconexão devido à pressão ou vibração induzida pela bomba. Durante a recuperação da amostra, deve-se evitar o esvaziamento completo da coluna. Manter um volume suficiente de líquido ajuda a prevenir a adesão do tecido e facilita o manuseio delicado durante a coleta.
Segmentos nervosos medindo 2–3 cm foram processados com IPA, NaOH e SDC por 1,5, 6 e 6 h, respectivamente. Segmentos medindo >3–4 cm foram processados por 2, 8 e 8 h, respectivamente, enquanto segmentos medindo >4–5 cm foram processados por 2,5, 10 e 10 h, respectivamente. Assim, as durações do tratamento variaram de 1,5 a 2,5 h para a deslipidização com IPA e de 6 a 10 h para cada etapa de descelularização. Todos os demais parâmetros de processamento, incluindo concentrações de reagentes, volumes de solução e procedimentos de lavagem, foram mantidos consistentes entre os grupos de comprimento. Dependendo da configuração do tubo, a taxa de fluxo foi ajustada dentro da faixa especificada e mantida constante durante cada corrida de processamento. As condições de processamento específicas para cada comprimento são resumidas na Tabela 1. Ajustes com base no diâmetro do nervo, espessura, estrutura fascicular ou composição celular e da matriz não foram avaliados sistematicamente e exigem investigação adicional23,24. Para aplicações em larga escala, um sistema de bomba peristáltica multicanal pode melhorar a produtividade; entretanto, as condições de fluxo consistentes entre os canais devem ser cuidadosamente verificadas para garantir um processamento uniforme.
Várias considerações permanecem para uma otimização adicional. Embora este protocolo reduza substancialmente a exposição geral ao detergente, o SDC ainda está incluído, e refinamentos futuros podem focar na minimização ou substituição do uso de detergentes, mantendo a eficiência da descelularização e a preservação da MEC25,26. Além disso, o tecido do nervo periférico é inerentemente difícil de padronizar devido à variação na estrutura fascicular, diâmetro, espessura e composição celular e matricial23,24. Durante a produção em larga escala, essas diferenças, juntamente com variações na carga tecidual e nas condições de fluxo, podem contribuir para a variabilidade entre lotes. No entanto, a reprodutibilidade entre doadores e entre lotes não foi avaliada sistematicamente no presente estudo. Portanto, será necessário um aprimoramento adicional por meio do uso de tecidos provenientes de múltiplos doadores e de lotes de produção independentes, a fim de estabelecer critérios apropriados de aceitação tecidual, padronizar os processos e garantir a reprodutibilidade entre lotes.
Uma limitação adicional diz respeito ao comprimento do enxerto. O desempenho regenerativo diminui com o aumento do comprimento do enxerto, e essa limitação dependente do comprimento pode ser mais acentuada em enxertos nervosos alogênicos acelulares do que em autograftos3,27. Como os enxertos nervosos alogênicos acelulares não possuem células de Schwann viáveis residentes, dependem da migração e proliferação de células de Schwann do hospedeiro para sustentar a regeneração axonal27. Saheb-Al-Zamani et al. relataram que a regeneração limitada em enxertos nervosos alogênicos acelulares longos estava associada ao aumento da senescência das células de Schwann27.
No entanto, um estudo in vivo anterior demonstrou que enxertos nervosos humanos descelularizados à base de NaOH promoveram recuperação funcional e estrutural comparável à dos autoenxertos em um defeito de 15 mm do nervo ciático de coelho28. Contreras et al. também demonstraram regeneração axonal e recuperação funcional utilizando um aloenxerto nervoso descelularizado em um defeito de 70 mm do nervo fibular em ovelhas29. Esses estudos apoiam o potencial regenerativo dos enxertos nervosos descelularizados, embora seja necessário avaliar mais amplamente enxertos preparados com o presente protocolo em comprimentos clinicamente relevantes. Os autoenxertos também são limitados pela disponibilidade do nervo doador e exigem um procedimento adicional de coleta, resultando em um segundo sítio cirúrgico e morbidade no local doador4. Assim, aloenxertos nervosos acelulares podem representar uma alternativa clinicamente relevante quando não há tecido autólogo suficiente disponível ou quando a coleta do nervo doador é inviável.
Em resumo, este protocolo fornece uma estrutura prática e adaptável para o preparo de enxertos de nervos periféricos descelularizados. A ênfase na redução da exposição a detergentes, na troca controlada de soluções e na padronização do processo apoia tanto aplicações em pesquisa quanto o uso potencial translacional na regeneração de nervos periféricos. Estudos futuros devem focar no aprimoramento de abordagens livres de detergentes, na escalabilidade do sistema e na avaliação abrangente in vivo do desempenho regenerativo.