Децеллюляризация
Децеллюляризация — процедура очистки аллографтов от клеточного компонента различными способами (физическими, ферментативными и химическими) с целью получения неиммуногенной, эффективной и безопасной конструкции на основе естественного внеклеточного матрикса.
Методы децеллюризации находят своё применение в тканевой инженерии при использовании кадаверных аллотрансплантатов с последующей их децеллюризацией и количественной контрольной оценкой остаточной ДНК в трансплантате. Подобная процедура позволяет избежать попадания антигенов донора в организм реципиента и, как следствие, предотвратить нежелательную реакцию иммунной системы. Децеллюризованные матриксы уже содержат соответствующие белки и факторы роста для первоначальной адгезии, поверхностной пролиферации и клеточной дифференцировки, что облегчает создание клеточной ниши[1]. Биоискусственные или тканеинженерные трансплантаты, созданные на основе естественного децеллюризированного аллогенного или ксеногенного матрикса, заселённого клетками пациента, то есть персонифицированные, будут биосовместимыми, атромбогенными, лишёнными иных недостатков синтетических протезов[2].
Для удаления клеточной составляющей нативного органа могут быть использованы различные методы воздействия на ткань ― физические, ферментативные и химические. К физическим методам относятся механическое воздействие, циклы замораживания-оттаивания, обработка ультразвуком. При ферментативной децеллюляризации используются трипсин, эндо- и экзонуклеазы. Широко применяются и химические детергенты ― кислоты и щёлочи, ферменты, гипертонические и гипотонические растворы, ионные и неионные детергенты, хелатирующие агенты и бимодальные детергенты[1]. Выбор действующего агента, метода децеллюляризации и продолжительности экспозиции действующих растворов определяется с учётом анатомо-гистологических особенностей, структуры и свойств исследуемого органа[3].
Неудачный выбор децеллюляризирующего агента может привести к разрушению структуры матрикса и потере его механических и биологических свойств, поскольку любой химический агент повреждает матрикс в той или иной степени, и только правильно подобранные метод и длительность экспозиции способны минимизировать последствия данного воздействия, поэтому проблема поиска оптимальной технологии децеллюляризации тканей с сохранением межклеточного вещества максимально интактным остаётся открытой[1]. Именно сохранность микроархитектоники и компонентов межклеточного вещества придаёт биоинженерным каркасам способность стимулировать клеточную пролиферацию, хемотаксис, ответное ремоделирование тканей пациента, и при этом они не должны содержать продуктов деградации донорских клеток и остатков химических детергентов.
Поскольку процесс децеллюляризации удаляет основные компоненты внеклеточного матрикса, такие как, например, молекулы, которые заставляют клетки размножаться и формировать кровеносные сосуды, что ослабляет адгезию клеток к внеклеточному матриксу и ставит под угрозу рецеллюляризацию, был введен дополнительный этап реабилитации между децеллюляризацией и рецеллюляризацией. На этапе реабилитации, к примеру печени, во внеклеточный матрикс, полученный децеллюляризацией вводят раствор, богатый молекулами, такими как SPARC и TGFB1, белками, продуцируемыми клетками печени, выращенными в лаборатории в культуральной среде. Эти белки необходимы для здоровой печени, поскольку они заставляют клетки печени разрастаться и образовывать кровеносные сосуды. Такая предварительная реабилитация матрикса покрытием белками из под культуральной среды значительно улучшала последующую рецеллюляризацию.[4][5]
Особенности
Следует отличать децеллюляризацию от девитализации: при девитализации элиминируются только живые клетки, сохраняя клеточное содержимое в структуре матрикса[6].
См. также
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Барановский Д.С., Демченко А.Г., Оганесян Р.В., Лебедев Г.В., Берсенева Д.А., Балясин М.В., Паршин В.Д., Люндуп А.В. Получение бесклеточного матрикса хряща трахеи для тканеинженерных конструкций // Вестник Российской академии медицинских наук. — 2017. — Т. 72, № 4. — С. 254-260. — ISSN 0869-6047. — doi:10.15690/vramn723. Архивировано 13 ноября 2017 года.
- ↑ В.Н. Александров, Т.А. Камилова, А.В. Кривенцов, Л.И. Калюжная, Д.В. Фирсанов, А.А. Кондратенко, Г.Г. Хубулава. Тканевая инженерия аорты // Вестник Российской военно-медицинской академии. — 2015. — № 1 (49). — С. 204-209. — ISSN 1682-7392.
- ↑ Сотниченко А.С., Губарева Е.А., Куевда Е.В., Гуменюк И.С., Гилевич И.В., Орлов С.В., Сьеквист С.Д., Маккиарини П.Р. Сравнительный анализ протоколов децеллюляризации пищевода на модели Macaquemulatta // Современные проблемы науки и образования. — 2016. — № 2. — С. 41. — ISSN 2070-7428.
- ↑ Researchers develop a technique to produce transplantable livers in the laboratory. Дата обращения: 25 апреля 2021. Архивировано 25 апреля 2021 года.
- ↑ Caires-Júnior, L. C., Goulart, E., Telles-Silva, K. A., Araujo, B. H. S., Musso, C. M., Kobayashi, G., ... & Zatz, M. (2021). Pre-coating decellularized liver with HepG2-conditioned medium improves hepatic recellularization. Materials Science and Engineering: C, 121, 111862. doi:10.1016/j.msec.2020.111862
- ↑ M. V. Balyasin, D. S. Baranovsky, A. G. Demchenko, A. L. Fayzullin, O. A. Krasilnikova. Experimental orthotopic implantation of the tissue-engineered graft of trachea based on devitalized scaffold seeded with mesenchymal and epithelial cells // Vestnik Transplantologii i Iskusstvennykh Organov. — 2020. — Т. 21, № 4. — С. 96–107. — ISSN 1995-1191 2412-6160, 1995-1191. — doi:10.15825/1995-1191-2019-4-96-107. Архивировано 24 ноября 2020 года.
