Evaluación del desempeño de sustitutos artificiales de tejido conectivo desarrollados con soportes multidireccionales y unidireccionales, en un modelo animal de heridas de piel de espesor total

Abstract

La reparación de heridas cutáneas está mediada por factores de crecimiento y citoquinas que señalizan las células de la herida y del tejido sano circundante en cada una de las fases del proceso (inflamación, proliferación y remodelación). Estudios previos han mostrado que los sustitutos artificiales de tejido que contienen células, funcionan como sistemas de liberación de factores y citoquinas que intervienen en las primeras etapas del cierre de las heridas estimulando la formación de nuevo tejido y favoreciendo la regeneración sobre la reparación. Igualmente, que tejido conectivo artificial elaborado sembrando fibroblastos aislados de mucosa oral de conejo en soportes multidireccionales y unidireccionales de colágeno I, secretan en el medio de cultivo concentraciones diferentes de factores solubles importantes en el proceso de reparación de heridas. En este trabajo se comparó el desempeño de tejido conectivo autólogo artificial obtenido sembrando fibroblastos de piel en soportes con fibras y poros orientados multidireccionalmente (MTCA) y unidireccionalmente (UTCA) en un modelo lagomorfo de herida de espesor total de 4cm2 . Igualmente, se estandarizó una metodología de cuantificación de factores de crecimiento y citoquinas en el medio de cultivo de los tejidos artificiales mencionados y en los exudados de las heridas injertadas con ellos, basada en un biosensor óptico de plasmones de resonancia (SPR) y monocapas autoensambladas (SAM) de alcanotioles. Se cuantificaron 15 factores y citoquinas en los medios de cultivo y en los exudados tomados al tercer y sexto día post- cirugía, de las heridas injertadas y de las dejadas cerrar por segunda intención (control). A pesar de la cicatrización fibrosa de las heridas de piel característica del modelo lagomorfo, fue posible evaluar el desempeño como injerto de dermis autóloga artificial multi y unidireccional en heridas de espesor total. El conjunto de resultados obtenidos soporta la hipótesis de que el tejido conectivo autólogo actúa como un sistema de entrega de señales bioactivas cuyo perfil de concentracions cambia cuando las células se cultivan en soportes con diferente orientación de fibras y poros. Las observaciones clínicas, histológicas, histomorfométricas y las cuantificaciones de factores que modulan la cicatrización indican que los injertos elaborados con soportes multidireccionales mejoran el cierre de heridas de piel de espesor total en comparación al cierre de heridas injertadas con tejidos unidireccionales o dejadas cerrar por segunda intención.

Abstract: The repair of skin wounds is mediated by growth factors and cytokines that signal the cells of the blood and surrounding healthy tissue in each of the phases of the process (inflammation, proliferation and remodeling). Previous studies have shown that the artificial substitutes of the tissue whit cells, work as delivery systems of growth factors and cytokines that mediate in the early stages of wound healing, stimulating the formation of new tissues and favoring regeneration over repair. Also, the artificial connective tissue produced by seeding fibroblasts isolated from rabbit oral mucosa on multidirectional and unidirectional scaffolds of collagen I, deliver different concentrations profiles of important growth factors and cytokines for wound healing in the culture media. In this work, the performance of artificial autologous connective tissue obtained by seeding skin fibroblasts in supports with multidirectionally oriented fibers and pores (MTCA) and unidirectionally (UTCA) in a lagomorph model with a full thickness of 4cm2 wound was compared. Also, methodology to quantify growth factors and cytokines in the culture medium of the artificial tissues and in the exudates of the wounds grafted with them, based on an optical resonance plasmon biosensor (SPR) and self-assembled monolayers ( SAM) of alkanethiols. Fifteen factors and cytokines were quantified in the culture media and in the exudates taken on the third and sixth day post-surgery, of the grafted wounds and those left closed by second intention (control). In spite of the fibrous healing of the wounds of the characteristic of the lagomorph model, it was possible to evaluate the performance as an artificial and unidirectional autologous dermal graft in full thickness wounds. The set of results obtained supports the hypothesis that the autologous connective tissue acts as a delivery system of bioactive signals whose concentration profile changes when the cells are grown in supports with different orientation of fibers and pores. Clinical, histological, histomorphometric observations and quantifications of factors that modulate healing, indicate that grafts made with multidirectional supports improve the healing of total thickness skin wounds compared to the wounds grafted with unidirectional tissues or left closed by secondary intention