Tehnici de cultivare a intestinului pentru tratamentul CCM atinge ingineria tisulară intestinal

Tissue Engineering - un domeniu relativ nou de cercetare, care dă speranțe pentru dezvoltarea de tesut nou, care nu este conectat cu donatorul nu va crea probleme imunologici și pot fi sintetizate după cum este necesar. Accentul actual al ingineriei țesutului intestinal care vizează intestinul subțire, deoarece este cea mai importantă parte a tractului digestiv.

În conformitate cu concept Nu este nevoie să recreeze lungimea normală a intestinului subțire la pacienții cu CCM. Așa cum sa menționat mai devreme, cei mai mulți oameni se nasc cu mai intestinului mai mult decât necesar, iar copiii cu CCM, de regulă, au o funcție reziduală a intestinului subțire. Adăugarea unei cantități mici de suprafață de absorbție poate fi suficient pentru a da nou-nascuti o sansa de a se dezvolta și să crească, fără a fi dependent de nutriție parenterală.

în primul rând experimente, cu scopul de a crea o suprafață mai mare a intestinului, a fost realizat prin transplantarea o suprafață seroasă defect al secțiunii intestinului dintr-o altă parte a intestinului. Cercetatorii au remarcat faptul că noile mucoase a crescut și a acoperit defectul din partea cavității. Acest lucru a determinat alți cercetători pentru a evalua utilizarea de materiale sintetice ca o proteză pentru repararea defectului intestinului subtire.

Așa cum este utilizat inițial Material neabsorbabilă, rezultatele au fost diferite. Cogan și colab. folosite pentru transplant a defectului creat în materialul ileum iepure Dacron. Patch de Dacron a rămas intactă pentru o lungă perioadă de timp, ceea ce a contribuit la acoperirea noului ei țesutului intestinului, după care a fost îndepărtat plasturele. Alte studii au încercat să folosească un tub plin de politetrafluoretilenă ca podsazhennogo (cusută) segment al intestinului subțire, rezultatele au arătat doar o ușoară creștere a membranei mucoase.

Primul raport al utilizând material resorbabil ca plasturele a fost făcută Thompson și colab. în 1986 .. El si colegii sai au comparat de fezabilitate Dacron, politetrafluoretilenă și ochiurilor de plasă poligli Koleva acid ca matrice de construcție pentru regenerarea unui nou cancer. Formarea noii mucoasă a fost observată la 2 săptămâni, după 4 săptămâni de patch-uri de Dacron și politetrafluoretilenă a fost îndepărtat și ochiurile acid poliglicolic absorbabil singur.

noi mucoasa a funcționat, evidențiată prin absorbția glucozei și disaccharidase activitate. Când conducta a fost plasată Dacron, creșterea noii mucoasei au fost observate între siturile traversează intestinul subțire.

A fost, de asemenea a demonstrat, biomaterial resorbabil care poate fi utilizat ca un plasture in micile defecte ale intestinului. utiliza în mod eficient stratul submucos al intestinului subțire (SIS) a fost demonstrată în alte studii. SIS este o matrice acelular derivată din intestin subțire de porc, care este utilizat pe scară largă în experimentele de inginerie tisulară și în practica clinică.

Matsumoto și colab. în 1966, a descris inițial eficacitatea SIS ca un biomaterial, tratat prin aplicarea intestinul subțire pentru a înlocui vena mare în câine. Această matrice este apoi transformat într-un produs comercial numit Surgisis, în prezent, sa produs de diferite grosimi și dimensiuni diferite.

Într-un studiu, sa demonstrat că SIS absorbit și regenerat un nou intestin nu diferă de intestinul subțire normală. SIS, existent ca o matrice pentru un timp destul de lung, promovează dezvoltarea cancerului. Nou format mucoasa intestinală este, numărul variabil al mușchiului neted, colagen și un strat exterior care acoperă seros.

plasare SIS configurație tubulară între segmentele divizate ale intestinului subțire nu a reușit. În studiul nostru, materialul SIS nu a păstrat integritatea reală și plasate într-un tub, fie absorbabile sau dispare, cauzând o obstrucție. Una dintre problemele pentru fabricarea biomaterialelor ingineria țesuturilor intestinale este producerea matricei, care ar putea fi o lungă perioadă de timp necesară pentru regenerarea țesuturilor, să-și păstreze forma și structura sa, și apoi dispar.

În cazul în care biomaterialul se dizolvă sau se rupe la finalizarea completă a formării de țesut, atunci există un conținut de scurgere intralumenală care duce la sepsis și moarte. Pe de altă parte, materialul nu poate fi rigid, deoarece acest lucru împiedică materialul anastomozov- impunere trebuie să fie flexibil, astfel încât să poată fi plasat în cavitatea abdominală.

Wang și colab. reprodus SIS-tub 2 cm de la șobolanii linie donor SpragueDawley și plasate în mijloc 6-inch Thiry-Vella bucle șobolani linia Lewis. Thiry-Vella bucla - este segmentul deconectat de ileon, din care ambele capete sunt afișate pe piele în Ostomy.

Acest purtător buclă SIS-grefă, Acesta oferă sprijin intestinului pentru a reduce riscul de complicații asociate cu eșec. Wang și colab. de asemenea, plasate în structura stent silicon, pentru a menține forma dorită și pentru a preveni SIS se estompează în timpul procesului de regenerare. Stent a fost îndepărtat după 3 săptămâni și bucla se spală cu soluție salină. Formarea noii mucoasă a fost observată după 4 săptămâni și este complet acoperit de intestin regenerat SIS-transplant pe 12-a săptămână.

în afara lui celulele acoperite, Similar celulele musculare netede si noua mucoasa morfológicamente diferită de cea normală (cu prezența celulelor caliciforme, celule Paneth și celule enteroendocrine enterocite). Acest lucru a creat un model interesant pentru protecția SIS-grefei și permite segmentului tubular pentru a regenera colon.

un alt strategie pentru a crea noi tesut este de a utiliza țesutul donor în combinație cu sistemul de matrice ca structură. Vacanti și colab. în primul rând a raportat formarea de noi ulcere din bucăți mărunțite de intestin fetal in 1988 .. Apoi au schimbat experimentele inițiale, crearea unui model de regenerare a noului colon folosind structuri organelle-polmernyh, le implantează la șobolanii adulți glanda adult.

intestinul subțire luate de la șobolanii nou-născuți linie Lewis și a fost tratat pentru organite intestinale. Tait și colab. Ei au observat că aceste organite pot fi stocate în cultură și regenerare. Organite ar trebui să conțină toate elementele prezente în intestinul subțire, inclusiv celule stem, celule ale sistemului imunitar, și mezenchimul. Organite transferat la un biomaterial tubulare din poliglicolic și acid polilactic, apoi această construcție este implantat în șobolan adult epiploon linia Lewis. Ca rezultat, chisturi formate neoin-testinalnye echipate cu pediculul vascular.
chisturi Ei au fost umplute cu material mucoide si histologice au fost imaginea în oglindă a intestinului subțire normale.

Vacanti și colab. utilizate pe scară largă și acest model a aratat ca chisturile sunt identice cu intestinul normal. Cercetătorii au arătat prezența enzimelor, perie de frontieră componente ale membranei bazale, proprietăți electrofiziologice, precum și procesele de ontogeneză și celulele imune lymphangiogenesis. În plus, Vacanti și colab. Am început să folosească acest model pentru scopuri terapeutice, impunerea unor anastomoze între peria și intestinul subțire în urma rezectie masive.

Șobolanii care au suferit o astfel de operațiune, a existat o creștere în greutate pozitivă, iar acest lucru ne dă speranța că modelul poate fi utilizat la copii cu CUC.

În plus față de miezul Funcția de digestie și absorbție a intestinului subțire Este un organ important al imunității. GI are cea mai mare suprafață, pe care există mai mult de 400 de specii de bacterii (total de 10¹⁴ microorganisme). În intestinul subțire conține aproximativ 10³-10⁹ bacterii per gram conținut intraintestinală și mucoasa colonului conține 10¹¹-10¹² bacterii per gram de fecale. suprafață ulcer ar trebui să asigure o barieră pentru microorganisme și toxine eficient recunosc și distinge bacteriile comensale benigne de microorganisme patogene. Dacă există o invazie de agenți patogeni, intestin actioneaza ca un organ imun, minimizarea impactului negativ și protejarea gazdei.

Deoarece intestinul regenerat ar trebui să funcționeze ca un organ imunitar, Vacanti și colab. Acesta a aratat ca modelul lor contine chisturi neointestinalnye cu sistem imunitar intacte la nivelul mucoasei. Cercetătorii au identificat prezența populațiilor de celule ale sistemului imunitar, care sunt identice cu celulele imune normale in intestinul subtire. Efectuarea anastomoze între chisturi neointestinalnymi și intestinului normale, Vacanti și colab. au arătat că expunerea mucoasei a conținutului intestinal al cavității este important pentru regenerarea sistemului imunitar. Studiu de chisturi neointestinalnyh lăsat fără anastomozele și, prin urmare, nu este expus conținutul revelat numai populațiile de regenerare imunocitară rudimentare intraintestinală.

laborator Chen și colab. De asemenea, a făcut progrese în formarea de chisturi neointestinalnyh folosind structura organoid-polimer intestinal. Am decis să se concentreze pe utilizarea practică a biomateriale disponibile pe piață ca model pentru regenerarea de noi ulcere. disponibil în comerț SIS (Surgisis®) și clei de fibrină (Tisseel®) au fost selectate deoarece ele reprezintă două tipuri distincte de biomateriale și ușor disponibile pentru utilizare clinică.

SIS, așa cum sa menționat mai devreme, este o matrice extracelulară derivată din intestin de porc, și clei de fibrină este cel mai frecvent folosit pentru a opri sângerarea, precum și un urotelial vehicul de livrare și celulele epiteliale. structurile cartilaginoase s reproduse din condrocitelor amestecate cu clei de fibrină.

fibrina lipici Se compune din factori biologici naturali, inclusiv fibrinogen, trombină, clorură de calciu și un inhibitor al fibrinolizei (aprotinina). Fibrina lipici este un biomaterial ideală: dă cu ușurință kletki sunt proprietăți adezive inerente pentru a se asigura ca celulele livrate sunt aderat la o predeterminate suprafață- componentele sale sunt ușor absorbite și matricea interioară netoxică formată după adezivul este solidificat în cheag elastic, menținând aflux nutritiv substanțe precum și crearea unei schele pentru celulă fiind aici un amestec lung timp lipici, iar celulele pot fi modelate într-o formă dorită. Într-un amestec de clei de fibrină poate fi prezent mai mulți factori de creștere și adăugarea de citokine sau factori de creștere în acest design pentru a spori regenerarea tisulară - Procedura legkovypolnimaya.

cercetare Chen și colab. Acestea au fost efectuate la șobolani și șoareci. intestin subțire la animalele nou-născuți au fost preluate și prelucrate pentru fabricarea organite enterici. Pentru fiecare desen au fost plasate 30 000-50 000 organite. Acestea au fost introduse pe SIS, SIS plus numai lipici fibrina sau clei de fibrină. Vacanti și colab. în proiectele lor de cercetare folosit tub de acid poliglicolic, la fel ca în Chen și colab. structuri nu sunt formate în tubul sau sfera. Proiectarea Chen și colab. SIS sau cu clei de fibrină sub forma unei sfere a fost implantat în epiplon șobolanilor adulți maturi sau șoareci.

chisturi Neointestinalnye determinată după 6 săptămâni, iar creșterea și dezvoltarea mucoasei cel mai bine observate dupa 10 saptamani. Structura histologică mai satisfăcătoare a avut chisturi care au fost formate pe aceeași fibrina lipici sau fibrină clei cu SIS. În ciuda lipsei unei structuri tubulare sau sferice, chisturi recuperate au avut aceeași structură ca și intestine normale. Angiogeneză se datorează faptului că chistul a avut un picior asociat cu glanda. chisturi cu diametru cuprins între 2 și 3 cm, iar unele chisturi au ajuns la 4 cm. Organite cadrul elementelor celulare au fost capabili de a reglementa procesul de regenerare, astfel încât fiecare strat al peretelui intestinal a fost localizat în locul potrivit. Linii strat intern de celule epiteliale formate cu cripte mucoase și vilozități, situat în centrul de chisturi mucoase strat submucoasei a fost intact, și mușchiul neted au fost determinate stratul seroasa corespunzător.

capacitate chisturi format din organite intestinale vă permite să examinați posibilitatea de a intestinului pentru a recupera și regenera. a examinat deja numeroase enterocite mitoge, care pot fi utilizate pentru a stimula creșterea țesutului noi. Într-adevăr, Ramsanahie și colab. efect observat GLP-2 asupra chisturilor regenerare neointestinalnyh. GLP-2 este o peptidă endogenă cu efect specific de reglementare marcat trofică asupra creșterii la nivelul mucoasei intestinului și crește expresia SGLT-1. Cercetatorii au descoperit ca GLP-2 numire îmbunătățește creșterea membranei mucoase și a crescut expresia SGLT-1 și au sugerat că factorii de creștere pot fi folosite pentru a stimula regenerarea ulcere noi. In plus, studiul a aratat ca tesutul care rezulta din ingineria tisulară, capabil să răspundă la factorii de reglementare, și pot fi folosite ca model pentru studierea efectelor componentelor exogen aplicate.

intestinale perspective în creștere pentru tratamentul sindromului de intestin scurt

în ciuda lipsa cercetare care implică subiecți umani, se poate presupune că strategia descrisă pentru a stabili noi ulcere pot fi utilizate în tratamentul pacienților cu sindrom de intestin scurt (CMC). O abordare ar putea fi: intestinul subțire este luat departe de copil și din produse organite intestinale. Organite cresc și se dezvoltă în cultură, iar apoi acestea sunt plasate pe biomaterial, cum ar fi lipici fibrina. Apoi, structura fibrina lipici organoid-implantat inapoi in glanda copilului, care permite de a reproduce chisturi neointestinalnye. Mai mult, aceste chisturi anastomose cu propriile lor intestine. În cazul în care copilul nu este suficient intestinului lung, poate deveni o sursă de donator. Intestinul subțire a fost preparat de la un donator viu, care are un genotip similar. Volumul rezecția nu ar trebui să aibă consecințe negative pentru donator. În acest caz, este încă nevoie de imunosupresie, dar terapia nu va fi îngreunată de lipsa de donatori.

un alt potențial abordare a tratamentului poate deveni anastomoza biomaterialelor tubulare proprii intestinului copilului, ceea ce îi va permite să crească. Pentru aplicarea biomateriale disponibile în prezent, segmentul de intestin trebuie luate din intestine propriile lor (bucla Thiry-Vella). Acest lucru va permite intestin pentru a forma o matrice nouă, fără să se teamă că materialul biologic este distrus înainte de finalizarea procesului de creștere.

În cele din urmă, există un alt posibilitate ipotetică aplica un plasture pe foaie sa gut proprie de biomateriale pentru a mări suprafața. Odată ce acest lucru se întâmplă, intestinul poate fi prelungit prin aplicarea procedurii STEP.

Tissue Engineering Este un domeniu relativ nou al științei medicale, dar rezultatele cercetării sunt încurajatoare. Crearea unui nou intestin pentru copii cu CCM ar putea deveni o realitate în viitorul apropiat, deoarece în mod constant în curs de dezvoltare de noi date privind biomateriale, creșterea și regenerarea intestinului.