Engenharia de tecidos em bexiga urinária: modelo em coelhos

Abstract

Introdução: Diversas doenças congênitas ou adquiridas promovem alterações anatômicas ou funcionais, dificultando ou impossibilitando a função de reservatório da bexiga, ou até mesmo necessitando sua remoção cirúrgica. Quando as terapias conservadoras não são eficazes, algumas técnicas cirúrgicas podem ser empregadas para o aumento ou reconstrução da bexiga e por fim, o desvio urinário pode ser a única alternativa terapêutica. No entanto, todas as técnicas cirúrgicas atuais podem levar a complicações. A substituição de tecidos da bexiga por equivalentes criados em laboratório poderia melhorar o resultado da cirurgia reconstrutiva. Objetivos: Propor um modelo de remendo de bexiga urinária produzido com uso de veias descelularizadas e semeadas com células-tronco mesenquimais em modelo animal em coelhos. Material e Métodos: Foram constituídos dois grupos de 5 coelhos fêmeas não prenhas. Os dois grupos de animais foram submetidos a anestesia inalatória e foi realizada uma cirurgia para retirada de um fragmento de 1 cm2 de bexiga para implantação do produto de teste. Grupo 1: Controle – foi implantado um segmento de 1cm2 de veia cava de coelho descelularizada com pontos contínuos de Vicryl 7.0; Grupo 2: Experimento – foi implantado um segmento de veia cava descelularizada semeada com células tronco autólogas, também fixado por pontos cirúrgicos de Vicryl 7.0 com pontos contínuos. Para o grupo 2, foram coletadas células-tronco mesenquimais autólogas derivadas de tecido adiposo que foram cultivadas e expandidas e aplicadas em um arcabouço de veia descelularizada e mantidos por uma semana em cultura para uso in vivo. Os animais dos dois grupos foram mantidos em biotério por 21 dias e depois submetidos a eutanásia para avaliação histomorfológica do implante. Resultados Parciais: Os arcabouços de veia cava de coelho descelularizada foram capazes de manter a integridade da bexiga urinária no perído de 21 dias do experimento. Em ambos os grupos observamos um intenso infiltrado de células inflamatórias no local dos enxertos. O grupo experimento que recebeu o arcabouço com células-tronco mesenquimais autólogas apresentou um processo regenerativo superior ao grupo controle, observado principalmente pela reepitelização urotelial e maturidade do povoamento da mucosa e submucosa por fibroblastos. Desta forma o enxerto com células tronco parece promover uma substituição mais adequada na região estudada.

Background: Several congenital or acquired diseases promote anatomical or functional changes, making it difficult or impossible for the bladder reservoir function, or even requiring its surgical removal. When conservative therapies are ineffective, some surgical techniques may be used to increase or reconstruct the bladder, and ultimately, urinary diversion may be the only therapeutic alternative. However, all current surgical techniques can lead to complications. Replacement of bladder tissues with laboratory-created equivalents could improve the outcome of reconstructive surgery. Recent research involving stem cells and cell engineering points to a promising future based on regenerative and tissue replacement therapy. Objectives: To propose a model of urinary bladder patch produced with the use of decellularized veins and seeded with mesenchymal stem cells in an animal model in rabbits. To evaluate the biointegration of the graft implanted in the urinary bladder of rabbits after 21 days by histomorphological study of the explant. Methods: Two groups of 5 non-pregnant female rabbits were formed. Both groups of animals underwent inhalation anesthesia and surgery was performed to remove a 1 cm2 bladder fragment for implantation of the test product. Group 1: Control - a 1cm2 segment of decellularized rabbit vena cava with continuous Vicryl 7.0 stitches was implanted; Group 2: Experiment - a decellularized vena cava segment seeded with autologous stem cells was implanted, also fixed by Vicryl 7.0 surgical stitches with continuous stitches. For group 2, autologous mesenchymal stem cells derived from adipose tissue were collected and cultured and expanded and applied to a decellularized vein framework and maintained for one week in culture for in vivo use. The animals from both groups were kept in a vivarium for 21 days and then euthanized for histomorphological evaluation of the implant. Partial Results: Decellularized rabbit vena cava scaffolds were able to maintain urinary bladder integrity over the 21-day period of the experiment. In both groups we observed an intense infiltration of inflammatory cells at the graft site. The experimental group that received the framework with autologous mesenchymal stem cells presented a regenerative process superior to the control group, observed mainly by urothelial reepithelization and maturation of the mucosa and submucosa settlement by fibroblasts. Thus, stem cell grafting seems to promote a more adequate replacement in the studied region.