تقييم السمية العلاجية والكيميائية باستخدام قرنيات الخنازير المستزرعة بالأعضاء والتئام الجروح الظهارية

Summary

توفر زراعة أعضاء قرنية الخنازير خارج الجسم الحي والتئام الجروح الظهارية وسيلة اقتصادية وأخلاقية وقابلة للتكرار وكمية لاختبار سمية العين للمواد الكيميائية. كما أنها تساعد في توضيح الآليات الكامنة وراء تنظيم الظهارة وإصلاح الأنسجة ، وفي تقييم العلاجات لعلاج اعتلال القرنية السكري وتأخر التئام الجروح.

Abstract

نظرا لأوجه التشابه التشريحية والفسيولوجية مع العين البشرية ، تعمل عين الخنازير كنموذج قوي للأبحاث الطبية الحيوية وتقييم سمية العين. تم تطوير نظام زراعة القرنية الهوائية / السائلة باستخدام عيون الخنازير ، وتم استخدام التئام الجروح الظهارية خارج الجسم الحي كمعيار حاسم لهذه الدراسات. تمت معالجة قرنيات الخنازير الطازجة لزراعة الأعضاء ، مع أو بدون جرح ظهاري. تم استزراع القرنيات في حاضنة مرطب بنسبة 5٪ ثاني أكسيد الكربون₂ عند 37 درجة مئوية في MEM ، مع أو بدون عوامل اختبار. تم قياس نفاذية القرنية ومعدلات التئام الجروح ، ويمكن معالجة الخلايا الظهارية و / أو القرنيات الكاملة للكيمياء المناعية ، والنشاف الغربي ، و qPCR للتحليلات الجزيئية والخلوية. تصف هذه الدراسة بروتوكولا مفصلا وتقدم دراستين باستخدام نظام ex vivo هذا. تظهر البيانات أن زراعة أعضاء قرنية الخنازير ، جنبا إلى جنب مع التئام الجروح الظهارية ، هي نموذج مناسب خارج الجسم الحي لاختبار السمية الكيميائية ، ودراسة اعتلال القرنية السكري ، وتحديد العلاجات المحتملة.

Introduction

في حين أن نماذج الخلايا تمتلك مجموعات نسيلة محدودة وتفشل في إعادة إنتاج بنية الكائن الحي في الجسم الحي ، فإن زراعة الأعضاء أو الزرع تقدم رؤى حول وظيفة الأعضاء وتطورها وآليات المرض والعلاجات المحتملة مع توفير مزايا أخلاقية وفسيولوجية مقارنة بالنماذج التجريبية الأخرى^1،2. بالإضافة إلى تقليل عدد المطلوبة ، فإن زراعة النباتات تتحكم في الظروف المحيطة وتتعامل معها بشكل معقول ، وهو أمر مثالي لاستكشاف مفصل للعوامل التي تتحكم في تكاثر الخلايا ، والهجرة ، واستجابة الجرح ، والتمايز الخلوي في بيئة زراعة الأعضاء^2،3....

Protocol

نظرا لأن قرنيات الخنازير الطازجة هي منتج ثانوي لصناعة الأغذية ، لم تكن اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامها بحاجة إلى الموافقة على استخدامها في البحث. على عكس القرنيات البشرية المستخدمة في البحث ، لا توجد مخاوف من المخاطر البيولوجية ، ويمكن التخلص من الأجزاء غير المستخدمة من عيون الخنازير كقمامة عادية. الكواشف والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة مدرجة في جدول المواد.

1. التحضير لثقافة الأعضاء

1. أضف البنسلين والستربتومايسين إلى الحد الأدنى من الوسط الأساسي (MEM) كمكملات قبل الاستخدام.
2. قم بإعداد وسائط زراعة عالية الجلوكوز عن طريق إضافة 3.6 جم من D-glucose إلى 1 ل....

النتائج

تعد جراحة الساد واحدة من أكثر الإجراءات التي يتم إجراؤها بشكل متكرر على مستوى العالم ، وتلعب قطرات العين دورا مهما في رعاية ما بعد الجراحة. يساعد وضع قطرات العين بعد جراحة إعتام عدسة العين على منع المضاعفات مثل التهابات العين والالتهابات والوذمة البقعية. تستخدم قطرات ال.......

Discussion

تم استخدام قرنيات الأبقار المستنبتة ومعظمها من الخنازير لتقييم سمية المواد الكيميائية التجميلية وأدوية الجلوكوما والأدوية غير الستيرويدية المضادة للالتهابات^21،26. كما تم استخدام قرنيات الخنازير كنموذج خارج الجسم الحي لاعتلال القر?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.7 mL tubes	Axygen	AXYMCT175SP
Agarose	Thermo Scientific	R0491
Bromfenac (Prolensa) 0.09%
Camera	Canon	PowerShot A620
Cell Culture Dish	Corning	430165
D-glucose	Sigma	50-99-7
Dissecting microscope	Zeiss	Stemi 2000c
Forceps	FisherScientific	10-316A
Hemostat	FisherScientific	13-812-14
Ketorolac (Acular) 0.45%		Kresge Clinic
Kimwipes	Kimtech	34155
LL-37	Tocris	5213/1
Minimum essential medium (MEM)	Gibco	A1048901
Nepafenac (Ilevro) 0.1%
Penicillin-streptomycin	Gibco	15070063
Phosphate buffered saline	Sigma	P4417
Pig eyes	Bernthal Packing Inc.
Pipet tips	VWR	76322-164
Porcine corneas	Bernthal Packing , Inc. Frankenmuth, MI
Povidone-Iodine	Betadine
Q-Tips cotton swabs	Q-Tips
Razor blade	Electron Microscopy Sciences	72002-01
Razor blade holder	Stotz
Scalpel	Bard-Parker	377112
Scalpel Handle	Bard-Parker	#3
Scissors	FisherScientific	08-951-20
Silicon mold
Tissue culter enclosure	Labconco	5100000
Trephine	Acu.Punch	3813775
Water bath	VWR	1235