Record Details

TISSUE ENGINEERING OF THE ATRIOVENTRICULAR VALVE: DECELLULARIZED MATRIX IN OVINE MITRAL ALLOGRAFT MODEL

Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title TISSUE ENGINEERING OF THE ATRIOVENTRICULAR VALVE: DECELLULARIZED MATRIX IN OVINE MITRAL ALLOGRAFT MODEL
ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ АТРИОВЕНТРИКУЛЯРНОГО КЛАПАНА: ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗИРОВАННАЯ МАТРИЦА НА МОДЕЛИ МИТРАЛЬНОГО АЛЛОГРАФТА ОВЦЫ
 
Creator P. Iablonskii P.; Medical High school Hannover
St.-Petersburg State University, Medical Faculty
1st St.-Petersburg State Medical University, Department for Hospital Surgery No 2
S. Cebotari ; Medical High school Hannover
I. Tudorache ; Medical High school Hannover
A. Hilfiker ; Medical High school Hannover
S. Yashin M.; 1st St.-Petersburg State Medical University, Department for Hospital Surgery No 2
A. Haverich ; Medical High school Hannover
П. Яблонский П.; Медицинский университет Ганновера
Санкт-Петербургский государственный университет, медицинский факультет
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, кафедра госпитальной хирургии No 2 с клиникой
С. Чеботарь ; Медицинский университет Ганновера
И. Тудораки ; Медицинский университет Ганновера
А. Хилфикер ; Медицинский университет Ганновера
С. Яшин М.; Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, кафедра госпитальной хирургии No 2 с клиникой
А. Хаверих ; Медицинский университет Ганновера
 
Subject tissue engineering; mitral valve
тканевая инженерия;митральный клапан
 
Description Aim. Development of the tissue engineered matrix for the atrioventricular valve graft in a large animal model. Materials and мethods. The study was performed on ovine mitral valves (n = 100). The decellularization of the whole mitral valve grafts was performed using 21 different detergent-based protocols. The effectiveness of the decellularization was investigated by immunofluorescent staining for DNA (as a marker of intracellular antigens) and α-GAL (as a marker of membrane-associated antigens), as well as DNA quantification. The mechanical properties and the repopulation potential were analyzed. The structure and repopulation rate analysis included hematoxylin-eosin, Movat’s pentachrome and Van Gieson histological staining, and immunofluorescent staining for collagen I and IV, as well as endothelial cell markers. Results. The protocols that included the gradual rise of the detergent solution were shown to be the most effective for the decellularization of the whole mitral valve graft. At the same time, the detergents alone failed to remove α-GAL. The reducing agent enhanced the decellularization, which resulted in complete removal of DNA and α-GAL, according to immunofluorescent staining. DNA quantification showed a 96.4% reduction in DNA content. The mechanical properties were shown to be comparable to the native tissue. The reseeding of the decellularized tissue showed a potential for the repopulation. Conclusions. A new matrix for the atrioventricular valve substitute could be developed using the decellularization as the initial step of the valve tissue engineering. The detergent combined with a reducing agent showed significantly better results compared to the detergents alone for the mitral valve decellulrization. The matrix demonstrated mechanical properties, comparable with the native one, and the potential for the repopulation. 
Цель: разработка тканево-инженерной матрицы заменителя атриовентрикулярного клапана с использованием децеллюляризированного аллографта. Материалы и методы. Работа была выполнена на овечьих митральных клапанах (n = 100). Клапаны были изъяты и децеллюляризированы целиком с использованием 21-го протокола, основанного на различных детергентных растворах. Эффективность децеллюляризации оценивалась при помощи иммунофлюоресцентного анализа на ДНК, маркер внутриклеточных антигенов и на эпитоп α-GAL как маркер мембран-ассоциированных антигенов, а также с помощью количественного анализа ДНК. Выполнены механические испытания полученной матрицы на одноосное растяжение. Проведен тест на способность к репопуляции аллогенными эндотелиальными клетками. Для оценки структуры матрицы и степени ее репопуляции во время цитотоксического теста выполнялись гистологические окраски гематоксилином и эозином, по Мовату и по Ван-Гизону, а также ИФА на коллаген I, IV и маркеры эндотелиальных клеток. Результаты. Наиболее эффективными для децеллюляризации цельного митрального аллографта показали себя протоколы, в которых концентрация детергентного раствора постепенно повышалась. Однако и этот метод оказался неэффективным в отношении мембран-ассоциированного эпитопа α-GAL. Восстанавливающий агент позволил значительно улучшить результаты, полностью элиминировав ДНК и α-GAL, а абсолютное количество ДНК в тканях было уменьшено на 96,4%. Механические испытания выявили сопоставимые свойства нативных и децеллюляризированных клапанов, а при высеве на створки последних эндотелиальных клеток к 7-м суткам культивации их поверхность была покрыта монослоем клеток. Заключение. Полученные результаты позволяют констатировать возможность создания матрицы для протеза атриовентрикулярного клапана с использованием децеллюляризированного аллографта, обладающего сопоставимыми с нативным клапаном механическими свойствами и потенциалом к репопуляции. Комбинация детергентого раствора восходящих концентраций и восстанавливающего агента эффективнее для децеллюляризации цельного митрального клапана, чем чистый детергентный раствор. 
 
Publisher V.I.Shumakov Federal Research Center of Transplantology and Artificial Organs
 
Contributor —
—
 
Date 2015-04-03
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/499
10.15825/1995-1191-2015-1-74-85
 
Source Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs; Том 17, № 1 (2015); 74-85
Вестник трансплантологии и искусственных органов; Том 17, № 1 (2015); 74-85
2412-6160
1995-1191
10.15825/1995-1191-2015-1
 
Language rus
 
Relation http://journal.transpl.ru/vtio/article/view/499/436
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).