Decellularisering

Decellularisering  är en procedur för att rengöra allotransplantat från en cellulär komponent med olika metoder (fysikaliska, enzymatiska och kemiska) för att erhålla en icke-immunogen, effektiv och säker konstruktion baserad på en naturlig extracellulär matris .

Decellulariseringsmetoder används inom vävnadsteknik vid användning av kadaveriska allotransplantat med efterföljande decellularisering och kvantitativ kontrollutvärdering av kvarvarande DNA i transplantatet. En sådan procedur undviker inträde av donatorantigener i mottagarens kropp och förhindrar som ett resultat en oönskad reaktion från immunsystemet. De decellulariserade matriserna innehåller redan lämpliga proteiner och tillväxtfaktorer för initial vidhäftning, ytproliferation och celldifferentiering, vilket underlättar skapandet av en cellulär nisch [1] . Bioartificiella eller vävnadskonstruerade transplantat skapade på basis av en naturlig decellulariserad allogen eller xenogen matris befolkad av patientens celler, det vill säga personliga, kommer att vara biokompatibla, atrombogena, utan andra nackdelar med syntetiska proteser [2] .

För att ta bort den cellulära komponenten i ett inhemskt organ kan olika metoder för att påverka vävnaden användas - fysiska, enzymatiska och kemiska. Fysiska metoder inkluderar mekanisk verkan, frys-upptining cykler, sonikering. Enzymatisk decellularisering använder trypsin , endo- och exonukleaser. Kemiska rengöringsmedel används också i stor utsträckning - syror och alkalier, enzymer, hypertona och hypotona lösningar, joniska och nonjoniska rengöringsmedel, kelatbildare och bimodala tvättmedel [1] . Valet av det aktiva medlet, metoden för decellularisering och exponeringstiden för de aktiva lösningarna bestäms med hänsyn till de anatomiska och histologiska egenskaperna, strukturen och egenskaperna hos det organ som studeras [3] .

Ett misslyckat val av ett decellulariseringsmedel kan leda till förstörelse av matrisstrukturen och förlust av dess mekaniska och biologiska egenskaper, eftersom varje kemiskt medel skadar matrisen i en eller annan grad, och endast rätt metod och exponeringstid kan minimera konsekvenserna av denna effekt, så problemet med att hitta de optimala decellulariseringsteknologiska vävnaderna med bevarandet av den intercellulära substansen så intakt som möjligt förblir öppen [1] . Just bevarandet av mikroarkitektonik och komponenter i det intercellulära ämnet ger biotekniska byggnadsställningar förmågan att stimulera cellproliferation , kemotaxi , responsremodellering av patientvävnader, och samtidigt bör de inte innehålla nedbrytningsprodukter från donatorceller och rester av kemiska detergenter.

Eftersom decellulariseringsprocessen tar bort huvudkomponenterna i den extracellulära matrisen , såsom till exempel molekyler som får celler att proliferera och bilda blodkärl, vilket försvagar cellernas vidhäftning till den extracellulära matrisen och äventyrar återcellulariseringen, introducerades ett ytterligare rehabiliteringssteg mellan decellularisering och återcellularisering. Under rehabiliteringsfasen, till exempel av levern, injiceras en lösning rik på molekyler som SPARC och TGFB1 , proteiner producerade av leverceller odlade i ett laboratorium i ett odlingsmedium , i den extracellulära matrisen som erhålls genom decellularisering . Dessa proteiner är viktiga för en frisk lever eftersom de får levercellerna att föröka sig och bilda blodkärl. Denna förrehabilitering av matrisen genom beläggning med proteiner från under odlingsmediet förbättrade avsevärt efterföljande återcellularisering. [4] [5]

Funktioner

Decellularisering bör särskiljas från devitalisering : under devitalisering elimineras endast levande celler, vilket håller cellinnehållet i matrisstrukturen [6] .

Se även

• Växande organ
• extracellulär matris
• Decellulariserade homotransplantat

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 Baranovsky D.S., Demchenko A.G., Oganesyan R.V., Lebedev G.V., Berseneva D.A., Balyasin M.V., Parshin V.D., Lundup A.V.. Erhålla en cellfri matris av trakealbrosk för vävnadstekniska strukturer  // Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. - 2017. - T. 72 , nr 4 . - S. 254-260 . — ISSN 0869-6047 . doi : 10.15690 /vramn723 . Arkiverad från originalet den 13 november 2017.
2. ↑ V.N. Alexandrov, T.A. Kamilova, A.V. Kriventsov, L.I. Kalyuzhnaya, D.V. Firsanov, A.A. Kondratenko, G.G. Khubulava. Vävnadsteknik av aorta  // Bulletin of the Russian Military Medical Academy. - 2015. - Nr 1 (49) . - S. 204-209 . — ISSN 1682-7392 .
3. ↑ Sotnichenko A.S., Gubareva E.A., Kuevda E.V., Gumenyuk I.S., Gilevich I.V., Orlov S.V., Sekvist S.D., Macchiarini P.R. Jämförande analys av protokoll för decellularisering av matstrupen på Macaquemulatta-modellen  // Moderna problem inom vetenskap och utbildning. - 2016. - Nr 2 . - S. 41 . — ISSN 2070-7428 .
4. ↑ Forskare utvecklar en teknik för att producera transplanterbara lever i laboratoriet . Hämtad 25 april 2021. Arkiverad från originalet 25 april 2021. (obestämd)
5. ↑ Caires-Júnior, LC, Goulart, E., Telles-Silva, KA, Araujo, BHS, Musso, CM, Kobayashi, G., ... & Zatz, M. (2021). Förbeläggning av decellulariserad lever med HepG2-konditionerat medium förbättrar leverns återcellularisering . Materialvetenskap och teknik: C, 121, 111862. doi : 10.1016/j.msec.2020.111862
6. ↑ MV Balyasin, DS Baranovsky, AG Demchenko, AL Fayzullin, OA Krasilnikova. Experimentell ortotopisk implantation av det vävnadskonstruerade transplantatet av luftstrupen baserat på devitaliserad ställning som ympats med mesenkymala och epitelceller  // Vestnik Transplantologii i Iskusstvennykh Organov. - 2020. - T. 21 , nr 4 . — s. 96–107 . — ISSN 1995-1191 2412-6160, 1995-1191 . — doi : 10.15825/1995-1191-2019-4-96-107 . Arkiverad 24 november 2020.