Reconstrucción por ingeniería tisular de pérdidas volumétricas de músculo esquelético

Resumen

1. Introducción o motivación de la tesis La medicina regenerativa tiene como objeto sustituir, reparar o promover la regeneración de tejidos y órganos dañados o enfermos. En el músculo esquelético, la pérdida volumétrica de masa muscular (VML) es una lesión muy grave, que por sus características impide la regeneración, evolucionando irreversiblemente hacia la fibrosis. Las técnicas de ingeniería tisular intentan ofrecer una alternativa terapéutica a la lesión VML, entre las que destacan el implante de bioscaffolds celulares y acelulares para estimular y potenciar la regeneración muscular. Dentro de estas, se han ensayado la combinación de scaffolds combinados con células mesenquimales derivadas de tejido adiposo. Sin embargo, hasta el momento no se ha abordado la utilización directa del tejido adiposo. 2. Contenido de la investigación El objetivo principal de este estudio fue determinar las características histológicas de un músculo esquelético reconstruido mediante el trasplante de tejido adiposo autólogo en una lesión VML inducida experimentalmente, y compararla con la implantación de diferentes bioscaffolds acelulares. La lesión VML fue inducida mediante la extracción de un fragmento muscular del músculo tibial anterior de ratas Wistar. En el defecto, se injertó tejido adiposo subcutáneo inguinal de la misma rata. Los animales fueron sacrificados 7, 14, 21, 28 y 60 días después del trasplante. En otros grupos de ratas, la lesión se trató con diferentes implantes (matriz muscular descelularizada, Osteovit® e hidrogel de fibrina-agarosa). Previamente al sacrificio de los animales se realizó una evaluación ecográfica de los músculos. Las muestras musculares fueron procesadas para su estudio histológico. Se utilizaron técnicas histológicas, histoquímicas, inmunohistoquímicas y morfométricas. 3. Conclusión Nuestros resultados apoyan la hipótesis de que, al menos desde un punto de vista morfológico, el trasplante autólogo de tejido adiposo favorece la reconstrucción después de una pérdida volumétrica de músculo esquelético combinando la respuesta regenerativa inherente del propio órgano y la diferenciación miogénica de las células madre presentes en el tejido adiposo. Sin embargo, en nuestro estudio, el neo-músculo formado exhibió diferencias histológicas en comparación con el músculo esquelético normal. Ninguno de los bioscaffolds acelulares evaluados favoreció la reconstrucción muscular. Los resultados ecográficos estuvieron en buena correlación con las observaciones histológicas. En nuestra opinión, los resultados obtenidos son relevantes desde un punto de vista clínico y tienen potencial traslacional, ya que podrían representar una alternativa al tratamiento de las lesiones VML. 4. Bibliografía -Corona BT, Greising SM. Challenges to acellular biological scaffold mediated skeletal muscle tissue regeneration. Biomaterials. 104:238-246. 2016. -Corona BT, Wenke JC, Ward CL. Pathophysiology of volumetric muscle loss injury. Cells Tissues Organs. 202:180-188. 2016. -Kesireddy V. Evaluation of adipose‐derived stem cells for tissue‐engineered muscle repair construct‐mediated repair of a murine model of volumetric muscle loss injury. Int J Nanomedicine. 11:1461-1473. 2016. -Kwee BJ, Mooney DJ. Biomaterials for skeletal muscle tissue engineering. Curr Opin Biotechnol. 47:16-22. 2017. -Nakayama KH, Shayan M, Huang NF. Engineering biomimetic materials for skeletal muscle repair and regeneration. Adv Healthc Mater. 8:e1801168. 2019. -Schäffler A, Buchler C. Concise review: adipose tissue-derived stromal cells-basic and clinical implications for novel cell-based therapies. Stem Cells. 25:818-827. 2007. -Sicari BM, Agrawal V, Siu BF, Medberry CJ, Dearth CL, Turner NJ, Badylak SF. A murine model of volumetric muscle loss and a regenerative medicine approach for tissue replacement. Tissue Eng. Part A. 18:1941–1948. 2012. -Sicari BM, Dearth CL, Badylak SF. Tissue engineering and regenerative medicine approaches to enhance the functional response to skeletal muscle injury. Anat Rec (Hoboken). 297:51-64. 2014a. -Turner NJ, Badylak SF. Regeneration of skeletal muscle. Cell Tissue Res. 347:759–774. 2012. -Urciuolo A, Urbani L, Perin S, Maghsoudlou P, Scottoni F, Gjinovci A, Collins-Hooper H, Loukogeorgakis S Tyraskis A, Torelli S, Germinaro E, Fallas MEA, Julia-Vilella C, Eaton S, Blaauw B, Patel K, De Coppi P. Decellularised skeletal muscles allow functional muscle regeneration by promoting host cell migration. Sci Rep. 8:8398. 2018. -Wong DE, Banyard DA, Santos PJF, Sayadi LR, Evans GRD, Widgerow AD. Adipose-derived stem cell extracellular vesicles: A systematic review. J Plast Reconstr Aesthet Surg. 72:1207-1218. 2019.