Matrix asistida por trasplante de condrocitos autólogos para la remodelación y reparación de defectos condrales en un modelo de conejo
Summary
Se describe una técnica experimental para el tratamiento de defectos condrales en la articulación de la rodilla del conejo. La implantación de condrocitos autólogos sembrados en una matriz es un método bien aceptado para la remodelación y reparación de lesiones del cartílago articular que proporcionan resultados satisfactorios a largo plazo. Matrix asistida por el trasplante de condrocitos autólogos (MACT) ofrece un método de implantación estandarizada y clínicamente establecida.
Abstract
Defectos del cartílago articular se considera un problema de salud importante porque el cartílago articular tiene una capacidad limitada para la auto-regeneración 1. Lesiones del cartílago no tratadas conducen a dolor en curso, afectar negativamente a la calidad de vida y predisponer para la osteoartritis. Durante las últimas décadas, varias técnicas quirúrgicas se han desarrollado para el tratamiento de estas lesiones. Sin embargo, hasta ahora no era posible lograr una reparación completa en términos de cubrir el defecto de cartílago hialino articular o de proporcionar satisfactoria recuperación a largo plazo 2-4. Por lo tanto, las lesiones del cartílago articular siguen siendo un objetivo prioritario para las técnicas regenerativas como la ingeniería de tejidos. En contraste con otras técnicas quirúrgicas, que a menudo conducen a la formación de tejido fibroso o fibrocartilaginoso, Ingeniería de Tejidos apunta a restaurar completamente la compleja estructura y las propiedades del cartílago articular original utilizando el potencial condrogénico de las células trasplantadas. Rn los últimos desarrollos abren posibilidades prometedoras para las terapias de regeneración del cartílago.
El primer enfoque basado en células para el tratamiento de cartílago de grosor completo o lesiones osteocondrales se llevó a cabo en 1994 por Lars Peterson y Mats Brittberg que fue pionero en la implantación de condrocitos autólogos clínica (ACI) 5. Hoy en día, la técnica está bien establecido clínicamente para el tratamiento de grandes defectos del cartílago hialino de la rodilla, el mantenimiento de buenos resultados clínicos incluso 10 a 20 años después de la implantación 6. En los últimos años, la implantación de condrocitos autólogos se sometió a una rápida progresión. El uso de un tridimensional de colágeno-matriz artificial en el que las células se vuelven a plantar posteriormente se hizo más y más popular 7-9.
MACT comprende de dos procedimientos quirúrgicos: En primer lugar, con el fin de recoger los condrocitos, una biopsia de cartílago necesita ser realizada a partir de una zona de cartílago no soporte de peso de tél articulación de la rodilla. Entonces, los condrocitos se extraen, se purificaron y se expandieron a un número suficiente de células in vitro. Los condrocitos se sembraron a continuación sobre una matriz tridimensional y pueden ser posteriormente reimplantados. Cuando se prepara un implante de tejido modificado, la tasa de proliferación y la capacidad de diferenciación son cruciales para una exitosa regeneración de los tejidos 10. Se cree que el uso de una matriz tridimensional como un portador de células para apoyar estas características celulares 11.
El siguiente protocolo se resumir y demostrar una técnica para el aislamiento de condrocitos a partir de biopsias de cartílago, su proliferación in vitro y su siembra en una matriz en 3D (Condro-Gide, Biomateriales Geistlich, Wollhusen, Suiza). Finalmente, se describirá la implantación de las célula-matriz-constructos en defectos condrales creadas artificialmente de articulación de la rodilla de un conejo. Esta técnica se puede utilizar como un entorno experimentalpara experimentos adicionales de la reparación del cartílago.
Protocol
Representative Results
Discussion
El protocolo presentado proporciona una técnica establecida 9,12,13 y fácilmente reproducible para aislar condrocitos autólogos para la posterior proliferación y re-implante en defectos del cartílago creados artificialmente en las rodillas de conejo. El uso de condrocitos autólogos para la remodelación y reparación de lesiones del cartílago articular ya está en uso clínico proporcionar resultados satisfactorios a largo plazo 6.
Los principales problemas como …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este proyecto fue financiado por la Asociación Alemana de Investigación (DFG, Excmo 4578/3-1).
Materials
| Name of reagent/equipment | Company | Catalogue Number | Comments |
| DMEM | Biochrom AG | F 0415 | |
| Collagenase A | Roche | 10 103 586 001 | 0.21 U/mg |
| Fetal calf serum (FCS) | PAN Biotech GmbH | 3702-P103009 | |
| Propofol | Fresenius Kabi | ||
| Penicillin/Streptomycin | Biochrom AG | A 2213 | 10,000 U/ml/10,000 μg/ml |
| PBS Dulbecco (1X) | Biochrom AG | L1815 | |
| Ethanol (70%) | Merck KgaA | 410230 | |
| Trypsin-EDTA 0.25 %/0.02 % | Biochrom AG | L2163 | in PBS w/o Ca2+, Mg2+ |
| Fentanyl | Delta Select GmBH | 1819340 | |
| NaCl solution (0.9%) | Bbraun | 8333A193 | |
| Tissue culture dishes 100 mm/150 mm | TPP AG | 93100/93150 | Growth area 60.1 mm2/147.8 mm2 |
| Tissue culture flasks 25/75 mm2 | TPP AG | 90025/90075 | 25 mm2, 75 mm2 |
| Centrifuge Tubes (50 ml) | TPP AG | 91050 | Gamma-sterilized |
| Hemocytometer | Brand GmbH+Co KG | 717810 | Neubauer |
| Trypan Blue Solution 0.4% | Sigma-Aldrich | L8154 | |
| Spray dressing (OpSite) | Smith&Nephew | 66004978 | Permeable for water vapor |
| Chondro-GideÒ | Geistlich Pharma AG | 30915.5 | |
| Biopsy Punch | pfm medical ag | 48351 | |
| Tissucol Duo S | Baxter | 3419627 | 0.5 ml |
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