Un modelo confiable de colgajo fascio-cutáneo porcino para estudios de bioingeniería de aloinjertos compuestos vascularizados
Summary
El presente protocolo describe el modelo de colgajo fascio-cutáneo porcino y su uso potencial en la investigación de tejidos compuestos vascularizados.
Abstract
Los aloinjertos compuestos vascularizados (VCA), como el trasplante de mano, cara o pene, representan el tratamiento de vanguardia para defectos cutáneos devastadores, fallidos por los primeros pasos de la escalera reconstructiva. A pesar de los prometedores resultados estéticos y funcionales, el principal factor limitante sigue siendo la necesidad de una inmunosupresión de por vida aplicada drásticamente y sus riesgos médicos bien conocidos, evitando indicaciones más amplias. Por lo tanto, levantar la barrera inmune en VCA es esencial para inclinar la balanza ética y mejorar la calidad de vida de los pacientes utilizando las técnicas quirúrgicas más avanzadas. La creación de novo de un injerto específico para el paciente es el próximo avance en el trasplante reconstructivo. Utilizando técnicas de ingeniería tisular, los VCA pueden liberarse de células donantes y personalizarse para el receptor a través de la perfusión-descelularización-recelularización. Para desarrollar estas nuevas tecnologías, es necesario un modelo de VCA animal a gran escala. Por lo tanto, los colgajos fascio-cutáneos porcinos, compuestos de piel, grasa, fascia y vasos, representan un modelo ideal para estudios preliminares en VCA. Sin embargo, la mayoría de los modelos VCA descritos en la literatura incluyen músculo y hueso. Este trabajo reporta una técnica confiable y reproducible para la cosecha de colgajo fascio-cutáneo safeno en cerdos, una herramienta práctica para diversos campos de investigación, especialmente la ingeniería de tejidos compuestos vascularizados.
Introduction
Los aloinjertos compuestos vascularizados (VCA) han revolucionado el tratamiento de las pérdidas de partes del cuerpo difíciles de reparar, como las manos, la cara y el pene 1,2,3. Desafortunadamente, los primeros resultados a largo plazo4 han demostrado que la administración a lo largo de toda la vida de agentes inmunosupresores en dosis altas puede conducir a afecciones médicas colaterales graves, como diabetes, infecciones, neoplasia y disfunción renovascular5. Últimamente, los equipos expertos de VCA han tenido que gestionar el riesgo de rechazo crónico que conduce a la pérdida del injerto y realizar los primeros casos de retrasplante de cara 6,7. Se han descrito diferentes estrategias para superar las limitaciones de la inmunosupresión en VCA. El primero se basa en establecer tolerancia al injerto a largo plazo mediante la inducción de un estado de quimerismo mixto inmune en el receptor del aloinjerto 8,9. El segundo implica la creación de novo de un injerto específico para el paciente a través de la ingeniería de tejidos.
Recientemente, la descelularización por perfusión de tejidos biológicos ha generado andamios nativos de matriz extracelular (MEC), permitiendo la preservación de la red vascular y la arquitectura tisular de órganos enteros10. Por lo tanto, la recelularización de estas ECM con células específicas del receptor crearía un injerto personalizado libre de restricciones inmunes. En la investigación sobre bioingeniería VCA, múltiples equipos han descelularizado y obtenido dicha ECM preservando toda la arquitectura11,12,13. Sin embargo, el proceso de recelularización sigue siendo desafiante y no ha tenido éxito en modelos animales grandes14,15. El desarrollo de estas tecnologías innovadoras crea la necesidad de modelos de tejido compuesto de animales grandes fiables y reproducibles. Los modelos porcinos representan la mejor opción en la línea de desarrollo de la bioingeniería, ya que la piel porcina presenta las características anatómicas y fisiológicas más cercanas a la piel humana16. El uso de colgajos fasciocutáneos (FCF) es ideal durante los primeros pasos hacia la creación de injertos de tejido compuesto vascularizados “a medida”. De hecho, FCF es un modelo elemental de VCA que contiene piel, grasa, fascia y células endoteliales. Una descripción de los colgajos miocutáneos porcinos17 y los colgajos osteomiocutáneos18 se puede encontrar en la literatura. Sin embargo, hay una falta de enfoque en las técnicas de recolección de colgajos fascio-cutáneos.
Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo proporcionar a los investigadores una descripción detallada de una técnica de obtención de FCF safena porcina y representar todas las características del colgajo para su uso en muchos campos de investigación, especialmente en ingeniería de tejidos compuestos vascularizados.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este artículo describe un colgajo fasciocutáneo confiable y reproducible cosechado en extremidades posteriores porcinas. Seguir este protocolo quirúrgico paso a paso permitirá la obtención de dos colgajos en un solo animal en menos de 2 h. El paso más crítico de la cirugía es la esqueletización del pedículo vascular dentro de las fibras musculares de gracilis, que requiere una disección completa por parte de un cirujano experto. Asegurar la piel a la fascia con suturas cutáneas es un consejo crucial para evit…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue financiado por las subvenciones #85127 (BEU y CLC) y #84702 (AA) de los Hospitales Shriners para Niños. Los autores desean agradecer a la fundación “Gueules Cassées” por el apoyo salarial a los becarios involucrados en ese proyecto.
Materials
| 18 G angiocatheter | BD Insyte Autoguard | 381409 | |
| 20 G angiocatheter | BD Insyte Autoguard | 381411 | |
| Adson Tissue Forceps, 11 cm, 1 x 2 Teeth with Tying Platform | ASSI | ASSI.ATK26426 | |
| Atropine Sulfate | AdvaCare | 212-868 | |
| Bipolar cords | ASSI | 228000C | |
| Buprenorphine HCl | Pharmaceutical, Inc | 42023-179-01 | |
| Dilating Forceps | Fine science tools (FST) | 18131-12 | |
| Endotrachel tube | Jorgensen Labs | JO615X | size from 6 to 15mm depending on the pig weight |
| Ethilon 3-0 16 mm 3/8 | Ethicon | MPVCP683H | |
| Euthasol | Virbac AH | 200-071 | |
| Heparin Lock Flush Solution, USP, 100 units/mL | BD PosiFlush | 306424 | |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 14043-704-06 | |
| Jewelers Bipolar Forceps Non Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter | ASSI | ASSI.BPNS11223 | |
| Metzenbaum scissors 180 mm | B Braun | BC606R | |
| Microfil blue | Flow tech | LMV-120 | |
| Microfil dilution | Flow tech | LMV-112 | colored filing solution |
| Monopolar knife | ASSI | 221230C | |
| N°15 scalpel blade | Swann Morton | NS11 | |
| Omnipaque | General Electric | 4080358 | contrast product |
| Perma-Hand Silk 3-0 | Ethicon | A184H | |
| Small Ligaclip | Ethicon | MCM20 | |
| Stevens scissors 115 mm | B Braun | BC008R | |
| Telazol | Zoetis | 106-111 | |
| Xylamed (xylazine) | Bimeda | 200-529 |
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