Indução de proliferação hepática utilizando uma plataforma polimérica em camundongos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Andre Gustavo de Oliveira
Cristiano Xavier Lima
Cristiano Xavier Lima
Resumo
O fígado é indispensável para manter a homeostase do corpo por ser responsável pelos principais processos metabólicos do organismo. Além disso, é um órgão que desenvolveu como característica importante a capacidade de regenerar-se. Apesar de muitos estudos sobre a regeneração do fígado, as doenças a ele relacionadas ainda são causas de óbito pela resposta insuficiente do órgão à regeneração, dependendo do grau de lesão. Portanto, sistemas bioartificiais tem sido propostos como substitutos na insuficiência hepática em estágio final. Aqui, relatamos uma plataforma biológica polimérica que induziu a proliferação sequencial do parênquima hepático dentro da plataforma em camundongos. Os discos porosos de poliéterpoliuretano foram colocados cirurgicamente no fígado e removidos nos dias 4, 8, 12 e 25 após a implantação. Não foram adicionados fatores de crescimento exógenos ou componentes da matriz extracelular na plataforma. Este dispositivo bio-híbrido proporcionou um preenchimento gradual com parênquima hepático e células não parenquimatosas, como detectado por análise histológica. Nos dias 12 e 25, uma estrutura semelhante ao fígado preenchia 2/3 da plataforma, sua organização se assemelhava ao do fígado controle, inclusive componentes vasculares, hepatócitos e outras células foram positivas para o marcador de proliferação celular por imunohistoquímica. Por coloração com Picrosirius, demonstrou-se que a deposição de colágeno no parênquima hepático no implante era semelhante ao fígado controle. A atividade de MPO foi maior no primeiro tempo avaliado (8 dias pós-implantação) e a atividade de NAG foi maior no dia 25 pós-implantação. Os níveis de TNF- foram elevados nos dias 8 e 12, e no dia 25 retornou ao mesmo nível inicial, os níveis de VEGF atingiram o pico no dia 8 e os níveis de TGF-1 foram semelhantes em todos os tempos avaliados. A concentração sérica de proteínas totais, albumina e AST não apresentou alterações durante o período experimental, apenas ALT aumentou inicialmente após a implantação, mas retornou gradualmente aos níveis de controle. A plataforma porosa sintética (sem adição de fatores exógenos) colocada adjacente ao fígado dos animais exibe potencial de ser explorado para investigar mecanismos fisiológicos de regeneração hepática.
Abstract
The liver is indispensable for maintaining body homeostasis by acting in the metabolic processes. It is an organ that has developed an important characteristic of regenerating itself. Despite of many studies about on liver regeneration, liver diseases are still causes of death by subsequent failure depending on the lesion degree. Therefore, bioartificial liver systems have been proposed as surrogates for end-stage liver failure. Here, we report a polymeric biological platform that induced sequential proliferation of liver parenchyma inside the scaffold in mice. Porous discs of polyetherpolyurethane were surgically placed on the liver and removed at days 4, 8, 12 and 25 after implantation. No exogenous growth factors or extracellular matrix components were added to the scaffold. This biohybrid device provided a scaffold that was gradually filled with parenchymal and non-parenchymal liver tissue as detected by histological analysis. By days 12 and 25 a liver-like structure filled 2/3 of the scaffold, its organization resembled that of a mature liver, inclusive vascular components. Therefore, hepatocytes and other cells were stained to immunohistochemistry for cell proliferation marker. By Picrosirius staining it was shown that collagen deposition in hepatic tissue into implant was similar to the control liver. MPO activity was higher in the first time evaluated (8 days post-implantation) and NAG activity was higher at day 25 post-implantation. TNF- levels were elevated on days 8 and 12, returning to baseline at 25 days, VEGF levels peaked at day 8 and TGF-1 levels were similar at all-time points evaluated. The serum concentration of total proteins, albumin and AST did not change during the experimental period, only ALT increased initially after implantation, but gradually returned to control levels. The synthetic porous scaffold (without addition of exogenous factors) placed adjacent to the native animal liver exhibits the potential to be exploited to investigate physiological mechanisms of liver regeneration.
Assunto
Fígado/cirurgia, Tecido parenquimatoso, Regeneração hepática, Modelos animais, Proliferação celular, Camundongos
Palavras-chave
Modelo Animal, Parênquima Hepático, Proliferação Celular, Implante