Method Article

Implantation d’échafaudage à matrice de collagène tridimensionnelle comme stratégie de régénération du foie

DOI:

10.3791/62697

June 29th, 2021

In This Article

Summary

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Les maladies du foie sont induites par de nombreuses causes qui favorisent la fibrose ou la cirrhose. La transplantation est la seule option pour retrouver la santé. Cependant, étant donné la rareté des organes transplantables, des alternatives doivent être explorées. Notre recherche propose l’implantation d’échafaudages de collagène dans le tissu hépatique à partir d’un modèle animal.

Abstract

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Les maladies du foie sont la principale cause de décès dans le monde. Une consommation excessive d’alcool, un régime riche en graisses et une infection par le virus de l’hépatite C favorisent la fibrose, la cirrhose et / ou le carcinome hépatocellulaire. La transplantation hépatique est la procédure cliniquement recommandée pour améliorer et prolonger la durée de vie des patients à un stade avancé de la maladie. Cependant, seulement 10% des greffes sont réussies, avec la disponibilité des organes, les procédures préchirurgicales et postchirurgicales, et les coûts élevés directement corrélés avec ce résultat. Les échafaudages à matrice extracellulaire (ECM) sont apparus comme une alternative pour la restauration des tissus. La biocompatibilité et l’acceptation des greffons sont les principales caractéristiques bénéfiques de ces biomatériaux. Bien que la capacité de restaurer la taille et la fonction correcte du foie ait été évaluée dans des modèles d’hépatectomie hépatique, l’utilisation d’échafaudages ou d’une sorte de support pour remplacer le volume de la masse hépatique disparue du pays n’a pas été évaluée.

Une hépatectomie partielle a été réalisée dans un foie de rat avec la xénoimplantation d’un échafaudage à matrice de collagène (CMS) d’un condyle bovin. Le tissu du lobe hépatique gauche a été enlevé (environ 40%) et une proportion égale de CMS a été implantée chirurgicalement. Les tests de la fonction hépatique ont été évalués avant et après l’intervention chirurgicale. Après les jours 3, 14 et 21, les animaux ont été euthanasiés et des évaluations macroscopiques et histologiques ont été effectuées. Aux jours 3 et 14, du tissu adipeux a été observé autour de la CMS, sans signe clinique de rejet ou d’infection, tout comme la néoformation des vaisseaux et la réabsorption de la CMS au jour 21. Il y avait des preuves histologiques d’un processus d’inflammation insignifiant et de la migration des cellules adjacentes vers le CMS, observé avec l’hématoxyline et l’éosine (H & E) et la coloration trichrome de Masson. Il a été démontré que le CMS fonctionne bien dans le tissu hépatique et pourrait être une alternative utile pour étudier la régénération et la réparation des tissus dans les maladies hépatiques chroniques.

Introduction

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Le foie est l’un des organes les plus importants impliqués dans le maintien de l’homéostasie et de la production de protéines1. Malheureusement, les maladies du foie sont la principale cause de décès dans le monde. Aux stades avancés des lésions hépatiques, qui comprennent la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire, la transplantation hépatique est la procédure cliniquement recommandée. Cependant, en raison de la rareté des donneurs et du faible taux de greffes réussies, de nouvelles techniques en génie tissulaire (TE) et en médecine régénérative (RM) ont été développées2,3.

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Protocol

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La présente recherche a été approuvée par le comité d’éthique de l’École de médecine (DI/115/2015) de l’Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) et le comité d’éthique de l’Hôpital général de Mexico (CI/314/15). L’institution répond à toutes les spécifications techniques pour la production, l’entretien et l’utilisation des animaux de laboratoire et est légalement certifiée par la législation nationale (NOM-062-ZOO-1999). Des rats Wistar mâles pesant de 150 à 250 g (âgés de 6 à 8 semaines) ont été obtenus auprès de l’installation pour animaux de laboratoire de l’École de médecine de l’UNAM pour cette étude.

1. Obtention d’échafaudages à ....

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Results

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La déminéralisation osseuse affecte les propriétés mécaniques du CMS sans altérer la forme d’origine ou l’interconnexion de sespores. CMS peut avoir n’importe quelle forme, et par conséquent, peut être ajusté à la taille et à la forme de l’organe ou du tissu sélectionné19. Dans le protocole actuel, nous avons utilisé un CMS triangulaire (Figure 1A-D). Un modèle de rat a été utilisé pour évaluer la capacité de régénér.......

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Discussion

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La transplantation d’organes est le pilier du traitement chez les patients atteints de fibrose hépatique ou de cirrhose. Quelques patients bénéficient de cette procédure, ce qui rend nécessaire de fournir des alternatives thérapeutiques aux patients sur la liste d’attente. L’ingénierie tissulaire est une stratégie prometteuse qui utilise des échafaudages et des cellules à potentiel de régénération2,4,13. L’ablation d’une partie .......

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Disclosures

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Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents. Benjamín León-Mancilla est doctorant au Programa de Doctorado en Ciencias Biomédicas, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) et il a reçu une bourse DGAPA-UNAM.

Acknowledgements

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Les auteurs tiennent à remercier le personnel de l’installation pour animaux de laboratoire de l’unité de médecine expérimentale, l’infirmière Carolina Baños G. pour son soutien technique et chirurgical, Marco E. Gudiño Z. pour son soutien en microphotographies et Erick Apo pour son soutien en histologie du foie. Le Conseil national a soutenu cette recherche pour la science et la technologie(CONACyT),numéro de subvention SALUD-2016-272579 et le PAPIIT-UNAM TA200515.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Détergent anioniqueAlconoxZ273228
Cassettes de biopsieLeica
Appareil photo DMXNikonDXM1200F
CentrifugeuseEppendorf5424
Gluconate de chlorhexidine 4 %BD372412
Verres de protection 25 mm x 40 mmCorning2980-224
EosinSigma-Aldrich200-MCAS 17372-87-1
Alcool éthylique purSigma-Aldrich459836CAS 64-17-5
Méglimide de flunixineMSDQ-0273-035
Lames de verre 75 mm x 25 mmCorning101081022
HématoxylineMerckH9627CAS 571-28-2
Acide chlorhydrique 37 %Merck339253CAS 7647-01-0
KétaminePisa agropecuariaQ-7833-028
Microscope optiqueNikonMicrophoto-FXA
Microchirurgie stéréomicroscopeZeissOPMI F170
Microtainer cape jauneBeckton Dickinson365967
MicrotomeLeicaRM2125
Animal modèle : rats WistarUniversidad Nacional Autó ; noma de Mé ; xico
Nylon 3-0 (Dermalon)Covidien1750-41
Polypropylène 7-0AtramatSE867/2-60
Povidone-iodeSolution cutanée à 10 %Diafra SA de CV1.37E+86
Microscope électronique à balayageZeissDSM-950
Hydroxyde de sodium, granulés J. T. Baker3722-01CAS 1310-73-2
Logiciel ACT-1NikonVer 2.70
StéréomicroscopeLeicaEZ4Stereo 8X-35X
Sterrad 100SJohnson and Johnson99970
Surgipath paraplastLeica39601006
Synringe de 1 mL avec aiguille (27G x 13 mm)SensiMedicalLAN-078-077
Processeur de tissus ( Histokinette)LeicaTP1020
Tissue-Tek TEC 5 (Enfonceur de tissu)Sakura Finetek USA5229
Kit de coloration trichromeSigma-AldrichHT15
Unicell DxC600 AnalyzerBeckman CoulterBC 200-10
XylazinePisa agropecuariaQ-7833-099
XyleneSigma-Aldrich534056CAS 1330-20-7
3802453

References

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  1. Li, N., Hua, J. Immune cells in liver regeneration. Oncotarget. 8 (2), 3628-3639 (2017).
  2. Langer, R., Vacanti, J. Tissue Engineering. Science. 260 (5110), 920-926 (1993).
  3. Lee, H., et al.

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Collagen Matrix ScaffoldLiver RegenerationTissue EngineeringPartial HepatectomyExtracellular Matrix ScaffoldLiver Fibrosis ModelScaffold ImplantationHepatocyte MigrationChronic Liver DiseaseHistological Analysis

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