29/01/2018

Microsfere di epatociti crioconservati per il trattamento dell’insufficienza epatica acuta

Jitraruch S, Dhawan A, Hughes RD, Filippi C, Mitry RR, et al. Cryopreservation of hepatocyte microbeads for clinical transplantation. Cell Transplant 2017;26(8):1341-1354.

L’insufficienza epatica acuta (ALF) è una condizione molto pericolosa per la vita che spesso richiede il trapianto di fegato.

In alcune circostanze la grande capacità rigenerativa del fegato permette il recupero spontaneo evitando il trapianto e l’immunosoppressione permanente. In altri casi l’unica possibilità di salvezza è rappresentata dal trapianto che potrebbe però non arrivare in tempi utili.

Un altro approccio promettente per fronteggiare l’emergenza dell’insufficienza epatica acuta, è la crioconservazione a lungo termine di epatociti e il loro trapianto intraperitoneale in urgenza per sostituire la funzione degli epatociti danneggiati e dare tempo al fegato di rigenerarsi.

Tuttavia, entrambe le fasi di congelamento e scongelamento previste dalla procedura, possono procurare danni cellulari irreversibili e indurre l’apoptosi degli epatociti.

Le sfide di questa procedura sono rappresentate dall’elevato contenuto d’acqua (>90%) con le dimensioni relativamente grandi delle microsfere e il numero di cellule necessarie. Questo rende le microsfere suscettibili di danni da congelamento dovuti alla formazione di cristalli di ghiaccio, con conseguente morte cellulare (Chin H, et al. Strategies for the cryopreservation of microencapsulated cells. Biotechnol Bioeng. 2004).

Questo studio si è concentrato proprio su come ottimizzare le soluzioni di crioconservazione che potenzialmente possono essere utilizzate per la crioconservazione di microsfere a scopo clinico limitando i danni derivati dalle fasi di congelamento e scongelamento.

L’ipotesi della ricerca era dimostrare che la crioconservazione di microsfere di epatociti potesse essere migliorata utilizzando una soluzione di congelamento appropriato con l’aggiunta di agenti citoprotettivi come il composto anti-apoptosi ZVAD, un chelante del ferro come la desferoxamina (DFO) e l’albumina sierica umana (HSA) per proteggere gli epatociti dallo stress ossidativo e dall’apoptosi.

Negli esperimenti iniziali, si è cercato di determinare l’efficacia delle soluzioni di congelamento basali per la crioconservazione di epatociti isolati. I risultati hanno mostrato che questi mezzi di congelamento da soli non hanno avuto effetti molto diversi sul risultato della crioconservazione.

I ricercatori hanno dunque testato quattro soluzioni diverse. Le due che hanno dato risultati migliori sono state studiate con microsfere di epatociti umani e di ratto.

La crioconservazione di epatociti in microsfere utilizzando soluzione UW contenente 10% DMSO, 5% di glucosio, e un cytoprotectant come ZVAD, hanno mostrato di avere effetti benefici sul danno cellulare mantenendo la vitalità cellulare e la funzione anche dopo lo scongelamento.

Secondo i ricercatori questo supporta l’ipotesi che lo sviluppo di soluzioni di congelamento contenenti agenti crioprotettori e composti mirati a proteggere dall’apoptosi durante il processo di crioconservazione, può migliorare l’esito della crioconservazione.

Tuttavia, per il trattamento clinico di situazioni di emergenza come l’insufficienza epatica acuta, serve una grande quantità di epatociti e la questione importante rimane la scarsità di donatori con buoni graft per l’isolamento di epatociti di qualità.

In considerazione di ciò, la creazione di banche per lo stoccaggio di microsfere di epatociti crioconservati è uno degli obiettivi più importanti su cui molti ricercatori e istituzioni si stanno orientando.

Per ora i risultati ottenuti da questo studio possono essere considerati come un passo importante nello sviluppo di un protocollo ottimizzato per la crioconservazione di epatociti per uso clinico.

 

 

 

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