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El estudio muestra un método endoscópico exitoso de células estromales derivadas de tejido adiposo (ADSC)-hoja de trasplante para la prevención de la estenosis esofágica después de una disección endoscópica submucosa extendida (ESD) en un modelo porcino.
En los últimos años, la construcción de la ficha técnica célula ha estimulado un gran interés en la medicina regenerativa, especialmente para procedimientos de cirugía reconstructiva. El desarrollo de tecnologías diversificadas que combinan las células del estroma derivadas de tejido adiposo (ADSC) con diversos biomateriales ha llevado a la construcción de numerosos tipos de sustitutos de la ingeniería tisular, tales como hueso, cartílago, y tejido adiposo de roedores, porcinos, o ADSC humanos. Extendido de esófago disección endoscópica de la submucosa (ESD) es responsable de la formación de estenosis esofágica. la prevención de la estenosis sigue siendo un reto, sin tratamientos eficaces disponibles. Anteriores estudios informaron la eficacia de la mucosa trasplante de lámina de células en un modelo canino y en los seres humanos. ADSC se atribuyen propiedades anti-inflamatorias, efectos de modulación inmune local, la inducción de neovascularización, y capacidades de diferenciación en linajes mesenquimales y no mesenquimales. Este estudio original describe el tra endoscópicansplantation de un constructo de tejido ADSC para prevenir la estenosis esofágica en un modelo porcino. El constructo ADSC se compone de dos hojas ADSC alogénicos en capas una sobre la otra en una membrana de soporte del papel. Los ADSC fueron marcadas con el fluoróforo PKH67 para permitir la monitorización basada en sondeos endomicroscopía láser confocal (pCLE). En el día del trasplante, se realizó una 5-cm y ESD hemi-circunferencial conocido para inducir estenosis esofágica. Los animales fueron inmediatamente endoscópicamente trasplantados con 4 construcciones ADSC. Se obtuvo el completa adhesión de las construcciones ADSC después de 10 min de aplicación suave. Los animales se sacrificaron el día 28. Todos los animales se trasplantaron con éxito. El trasplante se confirmó en el día 3 con una evaluación positiva pCLE. En comparación con los animales trasplantados, los animales de control desarrollaron estenosis severas, con un desarrollo importante tejido fibrótico, problemas alimentario más frecuente, y el aumento de peso reducido. En nuestro modelo, el trasplante de allogenic ADSC, organizadas en láminas de células dobles, después de la EDS extendida fue un éxito y fuertemente asociada con una tasa de estenosis esofágica inferior.
El manejo de los tumores de esófago superficiales ha cambiado con el desarrollo de nuevas técnicas endoscópicas. Hoy en día, la resección endoscópica es el tratamiento de primera línea. De hecho, se asocia con menores tasas de morbilidad y mortalidad que una cirugía con resultados oncológicos iguales 1, 2, 3. La resección endoscópica de la mucosa (REM) y la resección endoscópica de la submucosa (ESD) son las técnicas más utilizadas. En el caso de un tumor superficial extendida, se prefiere ESD. En comparación con EMR, EDS permite la resección en bloque, independientemente del tamaño de la lesión y la forma 4, 5, 6. La principal complicación tardía de la EDS es la formación de estenosis esofágica, que ocurre generalmente entre una y dos semanas después de la resección. estudios publicados recientes han demostrado que la formación de estenosis se correlaciona con latamaño de la resección. La Sociedad de Endoscopia japonesa recomienda evitar la EDS tamaño superior a tres cuartas partes de la circunferencia esofágica porque están asociados con el desarrollo de estenosis en más del 90% de los casos y son responsables de los problemas de alimentación graves y un importante deterioro en la calidad de vida.
La prevención de la estenosis esofágica sigue siendo un reto. Mecanismos implicados en la formación de estenosis se conocen sólo parcialmente. Estenosis formaciones parece ser el resultado de la asociación de dos mecanismos diferentes: (1) el reclutamiento celular pro-inflamatoria y (2) el desarrollo de la fibrosis excesiva 7. Se han propuesto varios tratamientos preventivos. Sin embargo, los resultados no fueron satisfactorios, con pocos beneficios y efectos secundarios severos 8, 9. Recientemente, un equipo japonés, Ohki et al. , Propuesto para trasplantar una lámina de células de una sola capa de células de la mucosa oral autólogas en el Esophageal cicatriz. El trasplante se realizó inmediatamente después de la EDS 10, 11. Se demostró la eficacia de este enfoque innovador, primero en un modelo canino y luego en los pacientes.
las células del estroma derivadas de tejido adiposo (ADSC) son prometedores en la medicina regenerativa. Su aplicación en varios campos ha mostrado resultados interesantes, especialmente en el proceso de cicatrización de heridas. Terapia ADSC ofrece varias ventajas, porque las células son fácilmente aislados y están asociados con propiedades anti-inflamatorias, efectos inmunomoduladores locales, la inducción de neovascularización, y capacidades de diferenciación en linajes mesenquimales y no mesenquimales 12, 13, 14.
En un estudio anterior, nuestro equipo demostró la eficacia de la doble trasplante de ADSC endoscópica de la ficha técnica para prev estenosis esofágicaención después de la EDS prolongada en un modelo porcino 15. En este artículo, se presentan informes de construcción ADSC hojas y técnica de trasplante endoscópica.
Todos los animales fueron tratados de acuerdo con el Comité de Ética de Investigación de Animales (directrices del Ministerio de Agricultura de Francia). El protocolo recibió la aprobación del comité de ética local autorizado para la experimentación con animales en la Universidad de París Descartes (número de registro MESR 2.035,02; Facultad de Medicina de París Descartes, París, Francia).
1. ADSC cultura y Etiquetado
2. Doble ADSC hojas Construct
3. esofágica disección endoscópica submucosa (ESD)
4. Trasplante endoscópica
5. La evaluación postoperatoria y Seguimiento
La cultura de ADSC y el procedimiento para obtener la hoja de ADSC se muestra en la Figura 1. La Figura 2 muestra la construcción del injerto, compuesto de dos hojas ADSC en capas una sobre la otra en su membrana de soporte del papel. ADSC se marcaron previamente con el fluoróforo PKH67 para permitir el seguimiento del injerto en vivo con pCLE. La Figura 3 muestra los diferentes pasos de extendido disección endoscópica de la submucosa del esófago, lo que resulta en una cicatriz de esófago 5-cm y hemi-circunferencial. La Figura 4 muestra el procedimiento de trasplante endoscópica. El trasplante fue un éxito para todos los animales después de 10 minutos de aplicación suave. La Figura 5 muestra la evaluación pCLE positivo en día 3, confirmando el éxito del procedimiento de trasplante.
El período de seguimiento permitido para analys estenosis multimodales es. Las diferentes evaluaciones se muestran en las siguientes figuras y tabla. En comparación con los animales control, el grupo de animales trasplantados mostró problemas alimentario menos frecuentes y mayor aumento de peso en el día 28. Uno de los animales del grupo trasplantado desarrolló una estenosis esofágica severa en comparación con todos los animales en el grupo de control. En comparación con los animales trasplantados, los animales de control desarrollaron tejido fibrótico significativo. La Tabla 1 muestra los resultados clínicos y endoscópicos durante el período de seguimiento. Figura 6 muestra el endoscópica y los hallazgos radiológicos al final del período de seguimiento en animales trasplantados y no trasplantados. La Figura 7 muestra los diferentes hallazgos histológicos entre los animales trasplantados y de control. Estos datos confirman la eficacia del trasplante de ADSC hojas para la prevención de la estenosis esofágica.
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Figura 1. Construir hojas ADSC. ADSC A y B. A principios-pasaje en placas de cultivo estándar con diferentes aumentos. hojas ADSC se obtuvieron mediante el cultivo de ADSC marcadas con PKH en placas de cultivo comerciales sensibles a la temperatura. C. Cuando la temperatura de incubación se redujo a 20 ° C (temperatura ambiente), todas las células separadas espontáneamente de las superficies del plato como hojas de ADSC intacto, sin la necesidad de un tratamiento enzimático. Una hoja de D. ADSC cosechado antes de la construcción del injerto utilizando una membrana de transferencia. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2. Doble ADSC hojas Construir. A, B, y C. El día antes de Trasplantentation, ADSC marcadas con PKH se cosecharon en el número temprana paso (P4 - P5), se siembra en un cultivo de células sensible a la temperatura de 12 pocillos, y se cultivaron a 37 ° C y 5% de CO 2 con medio esencial mínimo alfa incluyendo 10% fetal de suero de ternera y 1% de antibióticos (penicilina y estreptomicina). Cada pocillo se revistió con una membrana de poli-N-isopropilacrilamida (en la parte inferior de cada pocillo) y se sembró con 1,5 x 10 6 células. Cuando la temperatura de incubación se redujo a 20 ° C (temperatura ambiente), todas las células separadas de forma espontánea como hojas ADSC intactas sin la necesidad de un tratamiento enzimático. D. esquema teórico de la construcción de doble capa celular compuesta de dos hojas ADSC en capas una sobre la otra y se aplicó a una membrana de soporte del papel. E. Aspecto macroscópico de una construcción de lámina de células-doble completado. Modificado de la referencia 15. Por favor, haga clic aquí t o ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3. Procedimiento endoscópico disección submucosa. Marcas A. endoscópicos fueron creados para delinear el área de resección, que van desde 40 a 45 cm de la arcada dental y la participación de la mitad de la circunferencia. B. La inyección submucosa de una solución de glicerol que contiene el colorante índigo carmín. El objetivo de esta inyección era separar la capa mucosa de la capa muscular con el fin de exponer la capa submucosa. Incisiones C. periféricos se realizaron externamente a las marcas endoscópicos, revelando la capa submucosa inyectado. D. La vista endoscópica en el extremo de la disección de la submucosa que muestra una 5 cm de largo y hemi-circunferencial cicatriz de esófago.et = "_ blank"> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4. Doble ADSC la ficha técnica endoscópica procedimiento de trasplante. A. Cuatro ADSC construye listas para ser trasplantadas. B. Protección de la construcción de ADSC bajo una gran capitalización endoscópica antes del trasplante. C. Vista endoscópica del cruce de la faringe animal, que muestra la construcción de ADSC protegida debajo de la tapa endoscópica. D. 10 min de aplicación fue suficiente para obtener la adhesión de hoja. La aplicación se realizó a través de la tapa endoscópico o fórceps endoscópico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5. Resultados pCLE. pCLE en día 3 muestra señales espontáneas e intensos similares a los obtenidos in vitro, compatible con un exitoso trasplante de lámina de células. No hay señal se encontró en los días 14 y 28. A. La señal vitro en pCLE de ADSC en suspensión. B. La señal pCLE in vitro de ADSC organizados en una lámina de células. C. El pCLE aplicación sonda in vivo a la cicatriz de esófago. D. La señal pCLE in vivo de ADSC visualiza en día 3 después del trasplante. Modificado de la referencia 15. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6. Resultadosdel Análisis morfológico en el Día 28. En comparación con el grupo control, la endoscopia y los hallazgos radiológicos en el día 28 mostraron una estenosis corta y la luz sin dilatación aguas arriba y una mucosa completamente re-epithelialized. Modificado de la referencia 15. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 7. La evaluación histológica de las zonas de estenosis. El análisis histológico se realizó después de HES-etiquetado y la digitalización de diapositivas. En animales trasplantados (A), el proceso de curación se ha mejorado, con un aumento de la reepitelización y disminución en el desarrollo de la fibrosis, en comparación con animales trasplantados-no (B). el desarrollo del tejido fibrótico Intense eraobservado debido a la destrucción muscular de la mucosa, fibrótico invasión capa muscular interna, y grandes defectos de la mucosa. Modificado de la referencia 15. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Tabla 1. Las evaluaciones clínicas durante el período de seguimiento. Las evaluaciones clínicas se realizaron mediante una evaluación clínica diaria según la puntuación Mellow Pinkas y con la variación de peso. Puntuación (*) Mellow Pinkas 16. Modificado de la referencia 15.
En este modelo de cerdo, el trasplante de hojas ADSC se realizó con éxito, y la evaluación in vivo en pCLE permitido para el monitoreo injerto de células. Las evaluaciones clínicas, endoscópicas, radiológicas, histológicas y demostraron la eficacia de la hoja de ADSC endoscópica en la prevención de la estenosis esofágica después de la EDS extendida.
El trasplante endoscópica de una solución de glicerol ADSC que contiene una hoja de tinte índigo carmín es un enfoque innovador en la medicina regenerativa. Ohki et al. en primer lugar se describe el procedimiento de trasplante endoscópica. En sus estudios, los constructos de lámina celular se componen de hojas orales de la mucosa del epitelio de células en capas en una hoja delgada de difluoruro de polivinilideno, que se utilizan como una membrana de soporte 10, 11, 19. La membrana de soporte se sujeta con unas pinzas endoscópicas y cuidadosamente colocado en el lecho de la úlcera. CelSe obtuvo l-hoja de la adherencia después de 10 minutos de aplicación suave. Este procedimiento aún no se ha reproducido. En este estudio, dobles construcciones de hojas ADSC se trasplantaron por múltiples razones. La elección de ADSC se basó en varios estudios que demostraron sus capacidades anti-inflamatorias, especialmente en el proceso de curación de la piel. ADSC son conocidos para modular de queratinocitos y fibroblastos interacciones 7. El mecanismo de desarrollo de la fibrosis es compleja y sólo parcialmente entendido. El efecto paracrino parece jugar un papel importante en la acción ADSC, incluyendo la producción de factor anti-inflamatorio, tales como TGF y factores pro-angiogénicos 20.
Endoscópica trasplante de ADSC hoja tiene varias limitaciones. En primer lugar, se aplicaron láminas de células durante 10 min a la cicatriz de esófago para obtener una adhesión estable. Esta parte del procedimiento era difícil, técnicamente difícil, y tuvo que ser realizado por un endoscopista experimentado. Sin embargo, todos los animales se trasplantaron con éxito, lo que confirma la factibilidad del procedimiento endoscópico. Recientemente, se informó de la utilización de un dispositivo de 3D-impresa para mejorar el éxito de un trasplante de lámina celular 21. En segundo lugar, esta técnica está asociado con una tasa de supervivencia desconocido. Una cicatriz de esófago es un medio agresivo para las células. Un plato sensible a la temperatura permite la producción de la lámina de células a través de la construcción de la matriz extracelular y para la formación de conexiones de las células. Por lo tanto, para mejorar la tasa de supervivencia y las interacciones ADSC, un doble constructo hojas ADSC fue elegido 22, 23. Este estudio no fue diseñado para evaluar o bien la tasa de supervivencia de las células o el efecto de la dosis de los trasplantes en la prevención de la estenosis esofágica, que son las dos preguntas importantes. En tercer lugar, como en Ohki et al. , El uso de una membrana de soporte fue necesario llevar el constructo hojas ADSC. En popaer trasplante, la membrana soporte de papel no podía retirarse sin destrucción constructo. Este material extraño intra-esofágico fue responsable del aumento de la inflamación. Una técnica optimizada permitiría la retirada de la membrana de soporte del papel.
el seguimiento del trasplante con pCLE también fue un reto. Esta nueva técnica de imagen endoscópica permite el análisis histológico en vivo, incluyendo la visualización del patrón glandular, micro-vascularización, y alteración celular. pCLE se evaluó en muchas enfermedades digestivas, tales como la enfermedad inflamatoria del intestino, esófago de Barrett, y los quistes de páncreas mucinosos 24, 25. El fluoróforo PKH67 compatible con pCLE fue utilizado para el marcaje celular. Se observó una señal fluorescente compatible con la presencia de la hoja de ADSC en 4 animales en el día 3. Este resultado positivo refleja el éxito del trasplante de hoja ADSC. Sin embargo, becauso PKH67 tiene una señal disminuido con el tiempo y después de la división celular, la evaluación pCLE era posible sólo unos pocos días después del trasplante 26. Ohki et al. y Kanai et al. supervisado trasplante lámina de células a través de la inmunotinción, y confirmaron la presencia de células hasta el día 8 después del trasplante. Se utilizaron células maduras en este estudio, que tienen la ventaja de inmunotinción específica.
La estenosis esofágica es uno de los eventos adversos más graves siguientes EDS, lo que limita el desarrollo de la técnica. técnicas óptimas para prevenir la formación de estenosis todavía son insuficientes. En la práctica clínica, los pacientes con esófago de ESD extendida se prescriben diferentes tratamientos preventivos, como los corticosteroides, dilataciones con balón endoscópico, o la colocación de stents de esófago 27. La aplicación local de biomaterial se ha llevado a cabo, con resultados variables 28, 29 . El objetivo de la medicina regenerativa es reconstruir un tejido u órgano mediante diversos enfoques, tales como el reemplazo de tejidos o la inmunomodulación local. Para la sustitución de tejido, se evaluó el uso de andamios biológicos con o sin células epiteliales en la literatura 30, 31. Una re-epitelización precoz y mayor se observó en la cicatriz de esófago. Para la inmunomodulación local, están disponibles en la literatura acerca de la inyección o aplicación ADSC membrana amniótica 32, 33 pocos datos. Se observó una formación de estenosis tardía y una tasa de estenosis disminuido.
En este modelo de cerdo, se llevó a cabo con éxito el procedimiento de trasplante de células de la ficha técnica endoscópica. ADSC trasplantados organizadas en láminas de células dobles demostraron su capacidad para prevenir la formación de estenosis esofágica después de la EDS extendida. Los mecanismos involucrados en la curación ADSCproceso, son poco conocidos y debe investigarse más a fondo en futuros estudios. Por lo tanto, a la vista de estos resultados prometedores, un ensayo clínico debe llevarse a cabo para evaluar la eficacia de la construcción de la ficha técnica ADSC después extendió la EDS en los pacientes.
Los autores no tienen nada que revelar.
This study was supported and funded by the Avenir Foundation (Fondation de l'Avenir, 255 rue de Vaugirard, 75719 Paris cedex 15, Paris, France). This study would never have been conducted without the precious help of the veterinary team of the Laboratory of Biosurgical Research from the Alain Carpentier Foundation.
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