Revista de genética e investigación del ADN.

Implantación de conductos de colágeno funcionalizados en un modelo de rata parapléjica

Abstract

C Furne1, G Clermont1, Meh Begnier1, A Letessier1, C Correia2, RA Sousa2 y RL Reis2,3,4

Introducción: La regeneración limitada ocurre espontáneamente después de una lesión de la médula espinal (LME). Los biomateriales son muy prometedores para la regeneración de muchos tejidos, incluida la médula espinal (ME). El consorcio colaborativo de neuroinjertos propuso un nuevo conducto de colágeno microporoso para restaurar las funciones de la ME. El conducto fue diseñado para crear un puente a través de la lesión y brindar apoyo trófico a la supervivencia de las neuronas y el crecimiento de los axones. El conducto se probó en un nuevo modelo de rata parapléjica que imitaba la paraplejía adquirida irreversible y en un modelo de transacción de rata. Métodos: La paraplejía se indujo en un modelo de rata mediante una contusión en la vértebra torácica T9. Cuatro semanas después de la contusión, la porción lesionada de la ME se retiró y se reemplazó por el conducto (conducto), se seccionó sin implantación (control de transección) o se dejó sin tratamiento (control de contusión). Las funciones motoras se evaluaron durante 8 semanas después de la implantación utilizando la escala de calificación de Basso, Beattie y Bresnahan (BBB). La inflamación y regeneración de las células madre mesenquimales con o sin conductos se investigó mediante una evaluación histopatológica. El conducto también se combinó con células madre mesenquimales (MSC) y se probó en un modelo de transacción única. La transacción se realizó en T9 y se implantó la célula madre con el conducto (conducto), el conducto se combinó con MSC diferenciadas neurales/gliales (conducto + MSC) o se dejó vacío (transección de control). La regeneración de la SCI se evaluó de manera similar durante 12 semanas. El conducto se probó para su biocompatibilidad siguiendo la norma ISO 10993 para irritación, citotoxicidad, toxicidad sistémica aguda, cinética de degradación y genotoxicidad. Resultados: El conducto demostró su biocompatibilidad en todas las pruebas realizadas de acuerdo con las normas ISO 10993. Su cinética de degradación fue compatible con el cultivo in vitro de MSC, lo que permitió la funcionalización del conducto antes de la implantación in vivo. Su cinética de degradación también fue compatible con el proceso de regeneración de la médula espinal, dado que, después del período de tratamiento, el conducto se adhirió a la médula espinal circundante y restauró la continuidad física de la médula espinal. Independientemente del modelo de paraplejía probado, la evaluación BBB no demostró una mejora significativa de las funciones motoras después de la implantación del conducto, con o sin MSC. La evaluación histopatológica está en proceso. Discusión y conclusión: Lograr la regeneración celular y la recuperación funcional después de una LME ha sido un desafío exigente que llevó al desarrollo de sistemas terapéuticos altamente complejos que incluyen un dispositivo biomaterial con características específicas y agentes bioactivos (células/moléculas). Dichos sistemas deben garantizar propiedades mecánicas adecuadas, adhesión celular, actividad eléctrica y biodegradabilidad. Si bien estos parámetros se han aprovechado dentro del desarrollo del neuroinjerto, no se restableció la función motora después de la transección + implantación del conducto; demostrado por la evaluación de la calificación BBB. Independientemente del modelo in vivo utilizado,Los resultados fueron equivalentes. La regeneración de la médula espinal aún se está investigando mediante un análisis histopatológico exhaustivo para comprender mejor los mecanismos de reparación en curso y para perfeccionar el sistema terapéutico en el futuro. No obstante, el conducto de neuroinjerto ha demostrado su biocompatibilidad, lo que lo convierte en un valioso andamiaje para probar otras combinaciones de moléculas activas o células madre.