Leversykdommer er indusert av mange årsaker som fremmer fibrose eller skrumplever. Transplantasjon er det eneste alternativet for å gjenopprette helse. Men gitt knappheten på transplanterbare organer, må alternativer utforskes. Vår forskning foreslår implantasjon av kollagen stillaser i levervev fra en dyremodell.
Leversykdommer er den ledende dødsårsaken over hele verden. Overdreven alkoholforbruk, et fettrikt kosthold og hepatitt C-virusinfeksjon fremmer fibrose, skrumplever og/eller hepatocellulært karsinom. Levertransplantasjon er den klinisk anbefalte prosedyren for å forbedre og forlenge levetiden til pasienter i avanserte sykdomsstadier. Imidlertid er bare 10% av transplantasjonene vellykkede, med organtilgjengelighet, presurgiske og postsurgiske prosedyrer, og forhøyede kostnader direkte korrelert med det resultatet. Ekstracellulære matriser (ECM) stillaser har dukket opp som et alternativ for vevsrestaurering. Biokompatibilitet og graft aksept er de viktigste fordelaktige egenskapene til disse biomaterialer. Selv om kapasiteten til å gjenopprette størrelsen og riktig funksjon av leveren har blitt evaluert i leveren hepatectomy modeller, bruk av stillaser eller en slags støtte for å erstatte volumet av ekstirpated levermasse er ikke vurdert.
Delvis hepatektomi ble utført i en rottelever med xenoimplantasjon av et kollagenmatrise stillas (CMS) fra en bovin kondyle. Venstre leverlobervev ble fjernet (ca. 40%), og en lik andel cms ble kirurgisk implantert. Leverfunksjonstester ble evaluert før og etter den kirurgiske prosedyren. Etter dag 3, 14 og 21 ble dyrene euthanized, og makroskopiske og histologiske evalueringer ble utført. På dag 3 og 14 ble fettvev observert rundt CMS, uten klinisk bevis på avvisning eller infeksjon, som det var kar neoformasjon og CMS-reabsorpsjon på dag 21. Det var histologiske bevis på en ubetydelig betennelsesprosess og migrasjon av tilstøtende celler til CMS, observert med hematoksylin og eosin (H&E) og Massons trichrome farging. CMS ble vist å fungere godt i levervev og kan være et nyttig alternativ for å studere vevregenerering og reparasjon i kroniske leversykdommer.
Leveren er et av de viktigste organene som er involvert i å opprettholde homeostase og proteinproduksjon1. Dessverre er leversykdom den ledende dødsårsaken over hele verden. I avanserte stadier av leverskade, som inkluderer skrumplever og hepatocellulært karsinom, er levertransplantasjon den klinisk anbefalte prosedyren. På grunn av mangel på donorer og den lave frekvensen av vellykkede transplantasjoner, er det imidlertid utviklet nye teknikker innen vevsteknikk (TE) og regenerativ medisin (RM)2,3.
TE innebærer bruk av stamceller, stillaser og vekstfaktorer4 for å fremme gjenoppretting av betente, fibrotiske og edematøse organer og vev1,5,6. Biomaterialene som brukes i stillaser etterligner den innfødte ECM, og gir de fysiske, kjemiske og biologiske signalene for guidet cellulær ombygging7. Kollagen er et av de mest tallrike proteinene hentet fra dermis, sene, tarm og perikardium8,9. Videre kan kollagen oppnås som biopolymer for å produsere to- og tredimensjonale stillaser gjennom bioprinting eller elektrospinning10,11. Denne gruppen er den første som rapporterer bruk av kollagen fra en benkilde for regenerering av levervev. En annen studie rapporterer bruk av stillaser syntetisert fra bovint kollagen, som ble hentet fra huden, med homogene og nærtliggende porer, uten kommunikasjon mellom dem12.
Decellularisering bevarer den opprinnelige ECM, slik at etterfølgende inkorporering av celler med stamcellepotensial13,14. Denne prosedyren er imidlertid fortsatt i eksperimentell fase i leveren, hjertet, nyren, tynntarmen og urinblæren fra mus, rotter, kaniner, griser, sauer, storfe og hester3,14. For tiden er det resekterte levermassevolumet ikke erstattet i noen av dyrets hepatektomimodeller. Imidlertid kan bruk av ytterligere støtte eller nettverk (biomaterialer) som muliggjør celleproliferasjon og angiogenese være avgjørende for rask restaurering av leverparenchymale funksjoner. Dermed kan stillaser brukes som alternative tilnærminger for å regenerere eller reparere vev i kroniske leversykdommer, i sin tur eliminere begrensninger på grunn av donasjon og kliniske komplikasjoner ved levertransplantasjon.
Organtransplantasjon er bærebjelken i behandlingen hos pasienter med leverfibrose eller skrumplever. Noen få pasienter drar nytte av denne prosedyren, noe som gjør det nødvendig å gi terapeutiske alternativer for pasienter på ventelisten. Vevsteknikk er en lovende strategi som bruker stillaser og celler med regenerativt potensial2,4,13. Fjerning av en del av leveren er et kritisk skritt i denne prosedyren på grunn av den …
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne ønsker å takke personellet til Laboratory Animal Facility of the Experimental Medicine Unit, Nurse Carolina Baños G. for teknisk og kirurgisk støtte, Marco E. Gudiño Z. for støtte i mikrofotografer, og Erick Apo for støtte i lever histologi. Nasjonalrådet støttet denne forskningen for vitenskap og teknologi (CONACyT), tilskuddsnummer SALUD-2016-272579 og PAPIIT-UNAM TA200515.
Anionic detergent | Alconox | Z273228 | |
Biopsy cassettes | Leica | 3802453 | |
Camera DMX | Nikon | DXM1200F | |
Centrifuge | Eppendorf | 5424 | |
Chlorhexidine gluconate 4% | BD | 372412 | |
Cover glasses 25 mm x 40 mm | Corning | 2980-224 | |
Eosin | Sigma-Aldrich | 200-M | CAS 17372-87-1 |
Ethyl alcohol, pure | Sigma-Aldrich | 459836 | CAS 64-17-5 |
Flunixine meglumide | MSD | Q-0273-035 | |
Glass slides 75 mm x 25 mm | Corning | 101081022 | |
Hematoxylin | Merck | H9627 | CAS 571-28-2 |
Hydrochloric acid 37% | Merck | 339253 | CAS 7647-01-0 |
Ketamine | Pisa agropecuaria | Q-7833-028 | |
Light microscopy | Nikon | Microphoto-FXA | |
Microtainer yellow cape | Beckton Dickinson | 365967 | |
Microtome | Leica | RM2125 | |
Model animal: Wistar rats | Universidad Nacional Autónoma de México | ||
Nylon 3-0 (Dermalon) | Covidien | 1750-41 | |
Polypropylene 7-0 | Atramat | SE867/2-60 | |
Povidone-iodine10% cutaneous solution | Diafra SA de CV | 1.37E+86 | |
Scaning electronic microscopy | Zeiss | DSM-950 | |
Sodium hydroxide, pellets | J. T. Baker | 3722-01 | CAS 1310-73-2 |
Software ACT-1 | Nikon | Ver 2.70 | |
Stereoscopy macroscopy | Leica | EZ4Stereo 8X-35X | |
Sterrad 100S | Johnson and Johnson | 99970 | |
Surgipath paraplast | Leica | 39601006 | |
Synringe of 1 mL with needle (27G x 13 mm) | SensiMedical | LAN-078-077 | |
Tissue Processor (Histokinette) | Leica | TP1020 | |
Tissue-Tek TEC 5 (Tissue embedder) | Sakura Finetek USA | 5229 | |
Trichrome stain kit | Sigma-Aldrich | HT15 | |
Unicell DxC600 Analyzer | Beckman Coulter | BC 200-10 | |
Xylazine | Pisa agropecuaria | Q-7833-099 | |
Xylene | Sigma-Aldrich | 534056 | CAS 1330-20-7 |