Descelularización y caracterización in vitro de matrices de intestino delgado porcino para el tratamiento de heridas complejas

Abstract

Introducción: las lesiones cutáneas complicadas se han convertido en un problema de salud mundial, siendo difíciles de tratar debido al limitado proceso de curación del cuerpo. Se han realizado estudios para mejorar los tratamientos tradicionales que tienen muchas desventajas. La investigación en cicatrización de heridas apunta a opciones con ingeniería de tejidos, como las matrices descelularizadas, con buenas propiedades de cicatrización y biocompatibilidad. Objetivo: obtener y caracterizar las propiedades de una matriz biológica descelularizada derivada del intestino delgado de animales. Métodos: el intestino delgado porcino se preparó y descelularizó utilizando cuatro métodos diferentes: Triton X-100 (TX-100), dodecil sulfato de sodio (SDS) y desoxicolato de sodio (SDC) para uno o dos ciclos de 6 horas o 24 horas, y ácido peracético para un ciclo de 2 horas. El ADN remanente se cuantificó con Nanodrop y electroforesis. Se realizaron tinciones histológicas y microscopía electrónica de barrido (SEM) para evaluar la estructura e integridad de la superficie. Se realizaron ensayos mecánicos para medir la resistencia de las matrices. Finalmente, se realizaron ensayos de degradabilidad con diferentes soluciones. Resultados: no se encontraron diferencias entre los protocolos de descelularización con respecto al ADN remanente, siendo más eficientes los protocolos de un ciclo de seis horas. Con el menor contenido de ADN remanente y una mejor preservación de la estructura, TX-100 podría considerarse como el mejor protocolo. No se encontraron diferencias estadísticas entre los protocolos y el tejido nativo durante el análisis mecánico. Los ensayos de biodegradabilidad mostraron las propiedades de degradabilidad esperadas de la matriz producida. Conclusión: se lograron resultados prometedores para obtener matrices biológicas descelularizadas que podrían servir como tratamiento para heridas cutáneas complicadas. Se deben realizar más estudios in vitro y moleculares a futuro para caracterizar aún más estas matrices.

Introduction: complicated skin injuries have become a global health problem, being difficult to treat due to the body’s limited healing process. Many studies aim to enhance traditional treatments for skin injuries, which have many disadvantages. Therefore, wound healing research is aiming towards tissue engineering options, such as decellularized matrix, which have shown great healing and biocompatibility competencies. Objectives: to obtain and characterize the properties of a decellularized biological matrix derived from the small intestine of animals. Methods: porcine small intestine was prepared and decellularized using four different methods: Triton X-100, sodium dodecyl sulfate (SDS) and sodium deoxycholate (SDC) for one or two cycles of 6 hours or 24 hours, and peracetic acid for one cycle of 2 hours. The remaining DNA was quantified with Nanodrop and electrophoresis characterization. Histology stains and Scanning Electron Microscopy (SEM) were performed to assess surface structure and integrity. Resistance assays were conducted to measure mechanical strength. Finally, degradability assays with different buffers were performed. Results: no differences between the decellularization protocols regarding remaining DNA were found, making protocols of one cycle of six hours more efficient. With the least remaining DNA content and better structure perseveration, TX-100 could be considered as the best protocol. No statistically difference between protocols and native tissue were found during the mechanical analysis. Biodegradability assays showed the expected degradability properties of the produced matrix. Conclusions: promising results were achieved to obtain decellularized biological matrices that could serve as a treatment for complicated skin wounds. More in vitro and molecular studies should be carried out in future studies to further characterize these scaffolds.