Stérilisation par rayonnement gamma à faible dose pour les greffes trachéales décellularisées

Résumé

L’obtention de la stérilisation est essentielle pour la greffe de tissu trachéal. Nous présentons ici un protocole de stérilisation utilisant une irradiation gamma à faible dose qui est entièrement tolérée par les organes.

Résumé

L’un des principaux aspects clés pour assurer l’évolution correcte d’une greffe est la stérilité du milieu. La transplantation trachéale décellularisée consiste à implanter un organe qui était à l’origine en contact avec l’environnement, n’étant donc pas stérile dès le départ. Bien que le protocole de décellularisation (par exposition au détergent [dodécylsulfate de sodium à 2%), agitation continue et chocs osmotiques) soit effectué conformément aux mesures aseptiques, il ne permet pas la stérilisation. Par conséquent, l’un des principaux défis est d’assurer la stérilité avant l’implantation in vivo . Bien qu’il existe des protocoles établis de stérilisation par rayonnement gamma pour les matières inorganiques, il n’existe pas de telles mesures pour les matières organiques. De plus, les protocoles en place pour les matières inorganiques ne peuvent pas être appliqués aux matières organiques, car la dose de rayonnement établie (25 kGy) détruirait complètement l’implant. Cet article étudie l’effet d’une dose de rayonnement accrue dans une trachée de lapin décellularisée. Nous avons maintenu la plage de doses (kGy) et testé les doses croissantes jusqu’à ce que nous trouvions la dose minimale à laquelle la stérilisation est réalisée. Après avoir déterminé la dose, nous en avons étudié les effets sur l’organe, à la fois histologiquement et biomécaniquement. Nous avons déterminé que même si 0,5 kGy n’atteignait pas la stérilité, des doses de 1 kGy et de 2 kGy l’étaient, 1 kGy étant donc la dose minimale nécessaire pour obtenir la stérilisation. Les études microscopiques n’ont montré aucun changement pertinent par rapport aux organes non stérilisés. Les caractéristiques biomécaniques axiales n’ont pas été modifiées du tout, et seule une légère réduction de la force par unité de longueur que l’organe peut tolérer radialement a été observée. Nous pouvons donc conclure que 1 kGy permet une stérilisation complète de la trachée de lapin décellularisée avec des effets minimes, voire nuls, sur l’organe.

Introduction

La stérilisation d’un implant est une condition de base pour sa viabilité; En fait, les prothèses qui ont fait leurs preuves sont celles implantées dans des zones stériles (vaisseaux sanguins, cœur, os, etc.) ¹. La trachée a deux surfaces : une surface en contact avec le milieu extérieur, qui n’est donc pas stérile, et une surface vers le médiastin, qui est stérile. Par conséquent, à partir du moment où la trachée est extraite, ce n’est pas un organe stérile. Bien que le processus de décellularisation ultérieur soit effectué dans des conditions stériles maximales, il ne s’agit pas d’une étape de stérilisation². L’implant....

Protocole

La directive européenne 20170/63/UE pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire a été respectée et le protocole d’étude a été approuvé par le Comité d’éthique de l’Université de Valence (loi 86/609/CEE et 214/1997 et Code 2018/VSC/PEA/0122 Type 2 du gouvernement de Valence, Espagne).

1. Décellularisation trachéale

NOTE: La méthode de décellularisation a été signalée ailleurs²⁰.

1. Euthanasier des lapins blancs de Nouvelle-Zélande mâles mâles adultes (Oryctolagus cuniculus) pesant de 3,5 à 4,1 kg avec 133 mg/kg de pentobarbital sodique, en injec....

Résultats

Décellularisation
La coloration DAPI montre l’absence d’ADN, et aucune valeur d’ADN supérieure à 50 ng n’a été détectée dans aucune des trachées par électrophorèse, tous les fragments étant inférieurs à 200 bp²⁰.

Culture microbienne
Deux des huit pièces soumises à 0,5 kGy ont montré un changement de couleur en moins de 1 semaine. Aucune des pièces irradiées à 1 kGy et 2 kGy n’a montré de changement de.......

Discussion

Il existe plusieurs stratégies de stérilisation. Le_CO2supercritique pénètre complètement dans les tissus, acidifiant le milieu et déconstruisant la bicouche phospholipide cellulaire par simple élimination par dépressurisation de l’implant ^8,14,25. Le rayonnement ultraviolet a également été utilisé et son efficacité dans la trachée de rongeurs a été publiée, bien qu’il n’y ait que quelques rappor.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
6-0 nylon monofilament suture	Monosoft. Covidien; Mansfield, MA, USA	SN-5698G
Amphotericin B 5%	Gibco Thermo Fisher Scientific; Waltham, MA USA	15290018
Bioanalyzer	Agilent, Santa Clara, CA, USA	G2939BA
Buprenorphine	Buprex. Reckitt Benckiser Healthcare; Hull, Reino Unido	N02AE01
Compression desktop UTM	Microtest, Madrid, Spain	EM1/10/FR
Cryostate	Leyca CM3059, Leyca Biosystems, Wetzlar, Alemania	CM3059
DAPI (4',6-diamino-2-phenylindole)	DAPI. Sigma-Aldrich, Missouri, USA	D9542
Dimethyl sulfoxide (DMSO)	Sigma-Aldrich; MO, USA	D2650
DMEM	Thermo Fisher Scientific; Waltham, MA, USA	11965084
DNA extraction kit	DNeasy extraction kit Quiagen, Hilden, Germany	4368814
Enrofloxacin, 2.5%	Boehringer Ingelheim, Ingelheim am Rhein, Germany	0035-0002
Fetal bovine serum (FBS)	GE Healthcare Hyclone; Madrid, Spain	SH20898.03IR
Fluorescence microscope	Leyca DM2500 (Leica, Wetzlar, Germany)	DM2500??
Freezing Container	Mr Frosty. Thermo Fisher; Madrid, Spain	5100-0001
Isofluorane	Isoflo; Proyma Ganadera; Ciudad Real, Spain	8.43603E+12
Ketamin	Imalgene. Merial; Toulouse, Francia	BOE127823
Linear accelerator	"True Beam". Varian, Palo Alto, California, USA	H191001
Magnetic stirrer	Orbital Shaker PSU-10i. Biosan; Riga, Letonia	BS-010144-AAN
Meloxicam 5 mg/ml	Boehringer Ingelheim, Ingelheim am Rhein, Germany	6283-MV
OCT (Optimal Cutting Temperature Compound)	Fischer Scientific, Madrid, Spain	12678646
Penicillin-streptomycin 5%	Gibco Thermo Fisher Scientific; Waltham, MA USA	15140122
Pentobarbital sodium	Dolethal. Vetoquinol; Madrid, España	3.60587E+12
Phosphate buffered saline (PBS)	Sigma-Aldrich; MO, USA	P2272
Propofol	Propofol Lipuro. B. Braun Melsungen AG; Melsungen, Alemania	G 151030
Proteinase K	Gibco Thermo Fisher Scientific; Waltham, Massachussetts, USA	S3020
PVC hollow tubes	Cristallo Extra; FITT, Sandrigo, Italy	hhdddyyZ
PVC stent	ArgyleTM Medtronic; Istanbul, Turkey	019 5305 1
R software, Version 3.5.3 R Core	R Foundation for Statistical Computing	R 3.5.3
Sodium dodecyl sulfate (SDS)	Sigma-Aldrich; MO, USA	8,17,034
Spectrophotometer	Nanodrop, Life Technologies; Isogen Life Science. Utrech, Netherlands	ND-ONEC-W
Spreadsheet	Microsoft Excel for Mac, Version 16.23, Redmond, WA, USA	2864993241
Traction Universal Testing Machine	Testing Machines, Veenendaal, Netherlands	84-01
UTM Software	TestWorks 4, MTS Systems Corporation, Eden Prairie, MN, USA	100-093-627 F
VECTASHIELD Mounting Medium	Vector Labs, Burlingame; CA; USA	H-1000-10
Xylacine	Xilagesic. Calier; Barcelona, España	20102-003