Resumen de Desarrollo de modelos experimentales de prótesis de córnea humanizada autóloga
- español
La regeneración corneal es una etapa esencial en la restitución de la normalidad anatómica en las patologías debilitantes de la córnea. El objetivo en esta tesis doctoral es el desarrollo de biomateriales transportadores de células autólogas humanas de tipo pluripotencial, con la finalidad de promover la integración de dichos biomateriales y regenerar el estroma en las córneas estructuralmente debilitadas. En una primera fase analizamos las propiedades físicas in vitro de injertos porosos de 90[my]m de espesor de polietilacrilato (PEA) y estroma corneal humano descelularizado, además de analizar la capacidad de proliferación, infiltración y adhesión de células madre derivadas del tejido adiposo humano (ADASC) sobre los mismos. En una segunda fase se estudió el comportamiento in vivo de estos dos tipos de implantes con y sin colonización celular mediante un ensayo controlado y triple enmascarado, usando un modelo experimental de conejo albino neozelandés. Los implantes se introdujeron dentro de bolsillos instraestromales disecados manualmente y se realizó un seguimiento completo de 3 meses, donde se analizaron clínicamente la inyección conjuntival, trasparencia y vascularización corneal. Tras la eutanasia de los conejos se realizó un análisis histológico e histoquímico con el objetivo de evaluar la supervivencia de las ADASC y su diferenciación en queratocitos adultos. La prótesis de PEA con un 10% de hidroxietilacrilato redujo drásticamente su tasa de extrusión, pudiendo ser utilizado como scaffold en futuros modelos de queratoprótesis. Las láminas de córnea humana descelularizada con posterior recelularización demostraron una óptima biointegración en el estroma corneal en ausencia de respuesta inflamatoria alguna, además de permitir una mejor supervivencia y diferenciación de las células madre en comparación con las membranas de PEA. Este modelo de trasplante lamelar mediante descelularización con posterior recelularización con células madre extraoculares permite la obtención de injertos lamelares funcionalizados autólogos a partir de córneas alogénicas.
- English
Corneal regeneration is an essential step in the restoration of normal anatomy after debilitating diseases of the cornea. The objective on this doctorate project is to develop biomaterials that work as carriers for autologous pluripotent human cells, in order to promote their integration and regenerate the stroma in structurally weakened corneas. In a first step we analyzed the in vitro physical properties of 90μm‐thick grafts of polyethylacrylate (PEA) and decellularized human corneal stroma, as well as the ability of proliferation, infiltration and adhesion of human adipose tissue derived stem cells (ADASC) on them. In a second step we studied the in vivo behavior of these two types of implants with and without cellular colonization by a controlled and triple masked trial, using an experimental New Zealand rabbit model. The implants were introduced into manually dissected stromal pockets, and a complete follow up of 3 months was carried out, clinically analyzing the conjunctival injection, and the corneal transparency and vascularization. After euthanasia of the rabbits a histological and histochemical study of the corneas was conducted in order to evaluate the survival of ADASC and their differentiation into adult keratocytes. The PEA membranes with 10% hydroxyethylacrilate drastically reduced their extrusion rate and can be used as a scaffold for future models of keratoprosthesis. The decellularized human corneal sheets with subsequent recellularization showed an optimum biointegration in the corneal stroma in the absence of any inflammatory response, and allowed better survival and differentiation of stem cells as compared to the PEA membranes. This lamellar transplant model by decellularization with subsequent extraocular stem cell recellularization allows to obtain functionalized autologous lamellar grafts from allogeneic corneas.
