Evaluación de las propiedades mecánicas de la epidermis de cerdo despúes de un proceso de recelularización para reemplazo de piel

Abstract

Las investigaciones en el desarrollo de métodos de recelularización han generado un gran avance en medicina regenerativa, al involucrar el uso de nuevos tratamientos para controlar y modificar los procesos normales de reparación del tejido, lo que permite en la mayoría de los casos, producir tejidos in vitro que al ser implantados no generan rechazo por parte del receptor; por el contrario, se evidencia una recuperación rápida y efectiva en los pacientes que han sido implantados. El objetivo del presente estudio consistió en caracterizar el comportamiento mecánico de la piel de cerdo sometida a un proceso de recelularización; con el fin de generar un tratamiento que asegure la preservación de las características mecánicas de la epidermis, al evidenciar pérdidas masivas de piel en eventos como quemaduras de segundo y tercer grado. Los métodos utilizados actualmente, tienen la capacidad de tratar las heridas, pero la funcionalidad de la piel, así como la apariencia estética se ven afectadas dejando secuelas en las personas que llegan a sufrir condiciones como esta. En esta investigación, se utilizó un método de descelularización que permite conservar las propiedades mecánicas y estructurales del matiz extracelular del tejido, para lo cual se implementó una metodología que involucra procesos químicos y físicos que garantizaran la muerte celular de la epidermis. Así mismo, por medio del cultivo celular de fibroblastos, fue posible la siembra en el biorreactor con el fin de recelularizar el tejido y comprobar por medio de una prueba de tracción, si las propiedades mecánicas de la epidermis de cerdo se eran conservadas después de haber sido alterada con medios hipertónicos. El análisis estadístico se llevó a cabo por medio de la comparación estadística T de student de tres grupos muestrales (Lote de control 1, Lote des-celularizado 2 y Lote re-celularizado 3) cada uno con 4 muestras que fueron sometidas a una prueba uniaxial de tracción realizado en la INSTRON 3366. El estudio de viabilidad celular fue desarrollado por medio de la cámara Neubauer en donde se realizó el conteo celular de los fibroblastos vivos presentes en el tejido. El análisis estructural fue realizado por medio de microscopía de luz al llevar a pruebas histológicas de tinción Hematoxilina-Eosina muestras de cada lote y, evidenciar finalmente la población celular adherida al tejido.

Research in the development of recellularization methods has generated a great advance in regenerative medicine, as it involves the use of new treatments to control and modify the normal processes of tissue repair, which in most cases allows the production of in vitro tissues that, when implanted, do not generate rejection by the recipient; on the contrary, a rapid and effective recovery is evidenced in patients who have been implanted. The aim of this study was to characterize the mechanical behavior of pig skin subjected to a process of re-cellularization, in order to generate a treatment that ensures the preservation of the mechanical characteristics of the epidermis, to evidence massive loss of skin in events such as second and third degree burns. The methods currently used have the ability to treat wounds, but the functionality of the skin, as well as the aesthetic appearance are affected leaving sequelae in people who come to suffer conditions like this. In this research, a method of decellularization was used that allows to preserve the mechanical and structural properties of the extracellular tissue shade, for which a methodology involving chemical and physical processes was implemented to ensure the cell death of the epidermis. Likewise, by means of fibroblast cell culture, it was possible to sow in the bioreactor in order to recellularize the tissue and to check, by means of a traction test, if the mechanical properties of the pig epidermis were preserved after having been altered with hypertonic means. The statistical analysis was carried out by means of the statistical comparison T of three sample groups (Control Lot 1, De-Cellularized Lot 2 and Re-Cellularized Lot 3) each one with 4 samples that were submitted to a uniaxial traction test carried out in INSTRON 3366. The cell viability study was developed by means of the Neubauer chamber where the cell count of the living fibroblasts present in the tissue was performed. The structural analysis was carried out by light microscopy by taking histological tests of Hematoxylin-Eosin staining samples of each lot and, finally, evidencing the cell population adhered to the tissue