Evidence for Survival and Metabolic Activity of Encapsulated Xenogeneic Hepatocytes Transplanted Without Immunosuppression in Gunn Rats1

Gomez, Nestor A.; Balladur, Pierre; Calmus, Yvon; Baudrimont, M; Honiger, J; Delelo, R; Myara, Anne; Crema, Eduardo; Trivin, F; Capeau, Jacqueline; Nordlinger, Bernard

doi:10.1097/00007890-199706270-00003

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“…Quando foi anteriormente utilizada a mesma técnica para transplante de hepatócitos alogênicos ou xenogênicos, de origem murina sem imunossupressão em ratos, a sobrevivência dos hepatócitos transplantados e a produção de albumina foram observadas até o 90° dia 20 . A correção de deficiências enzimáticas e aumento da sobrevida de ratos em vigência de insuficiência hepática aguda foram assim obtidas 21 . Este estudo demonstra, portanto, que existem diferenças entre os resultados da encapsulação e transplante de hepatócitos humanos em relação aos de origem murina.…”

Section: Discussionunclassified

“…Estes métodos podem perder em sensibilidade para pequenas reduções de viabilidade celular em relação às técnicas de biologia molecular 22 . Uma outra hipótese para explicar estas discrepâncias seria de origem imunológica, pois as combinações xenogênicas dos trabalhos anteriores eram menos discordantes 21 . Porém, neste estudo, pensando-se numa resposta do tipo celular, em momento algum foram observadas células implicadas no processo de rejeição no interior das fibras de encapsulação.…”

Section: Discussionunclassified

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Viabilidade do fígado bioartificial utilizando hepatócitos humanos imunoprotegidos por macroencapsulação

Nicoluzzi¹,

Repka

Rocha

et al. 2004

Rev. Col. Bras. Cir.

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RESUMO: Objetivo: O transplante de hepatócitos xenogênicos encapsulados pode ser utilizado no futuro em situações como a insuficiência hepática fulminante. Porém, observa-se perda precoce da expressão de genes hepatocitários específicos em hepatócitos humanos. O objetivo deste estudo é avaliar a influência da resposta imunológica na perda da expressão genética hepatocitária de hepatócitos humanos encapsulados e transplantados em ratos. Método: Hepatócitos humanos foram isolados de fragmentos hepáticos, encapsulados em fibras e transplantados em ratos. Nos dias 3, 7 e 14 após o transplante as fibras foram coletadas e avaliadas a morfologia por microscopia óptica e eletrônica, e a expressão dos genes por biologia molecular. O ARNm da albumina humana foi quantificado por RT-PCR e Northern blot. A resposta imunológica contra os hepatócitos foi avaliada através do ADN hepatocitário na busca de apoptose do núcleo celular e pelo aumento da expressão do CMH de classe I. Resultados: Os aspectos morfológicos dos hepatócitos mantiveram-se normais até o sétimo dia após o transplante. Não se observaram células envolvidas com resposta imunológica do receptor nas fibras. Os transcritos da albumina foram detectados até D-14. Entre os dias 3 e 7 estavam em 30% em relação ao dia 0. A análise do ADN mostrou bandas preservadas sem a presença de fenômenos de apoptose nos diferentes dias. Não ocorreu aumento da expressão do CMH de classe I. Conclusões: Hepatócitos humanos encapsulados e transplantados em ratos permanecem viáveis apesar da diminuição da expressão de determinados genes. Este fenômeno, não se deve à resposta imunológica do receptor, mas ao próprio processo de isolamento celular (Rev. Col. Bras. Cir. 2004; 31(5) INTRODUÇÃOO transplante hepático ortotópico constitui atualmente tratamento de escolha para doença hepática grave ou terminal. Esta intervenção comporta grande risco operatório, o paciente é submetido a tratamento imunossupressor por toda a vida e o custo desta terapia é elevado. Ressalta-se também que, no nosso meio, a doação de órgãos não condiz com a demanda, acarretando aumento na fila de espera, com conseqüentes agravos do estado clínico destes pacientes e piores resultados dos transplantes, razões pelas quais, certas equipes começaram a recorrer a alternativas tais como o doador vivo ou o split liver.O transplante de hepatócitos isolados como recurso para suprir insuficiência hepática poderia ser, em certos casos, alternativa ao transplante com fígado inteiro. Principalmente em casos de hepatite fulminante, a assistência hepática através da reposição de hepatócitos isolados, poderia dar tempo à regeneração hepática ou mesmo, de se obter um ór-gão isogrupo de qualidade, funcionando neste caso, como "ponte" até a obtenção de um órgão adequado 1 . Existem basicamente dois sistemas de assistência hepática: o fígado bioartificial externo ou bioreator e o fíga-do bioartificial implantável. O princípio de funcionamento do bioreator assemelha-se a hemofiltração através de membrana biocompatível contendo hepatócito...

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Section: Discussionunclassified

Viabilidade do fígado bioartificial utilizando hepatócitos humanos imunoprotegidos por macroencapsulação

Nicoluzzi¹,

Repka

Rocha

et al. 2004

Rev. Col. Bras. Cir.

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“…Guinea pig hepatocytes macroencapsulated in acrylonitrile-sodium methallyl-sulfonate copolymers survived and conjugated bilirubin for over two months after intraperitoneal transplantation in Gunn rats, a model for inherited deficiency of bilirubin glucuronidation, representing the clinical disease of Crigler-Najjar syndrome [62]. In another study, encapsulated guinea pig hepatocytes transplanted in the peritoneum reduced mortality from about 80% to 36% in rats with fulminant liver failure induced by 95% liver resection [63].…”

Section: Preclinical Studies With Encapsulated Xenogeneic Hepatocytesmentioning

confidence: 99%

Current status of hepatocyte xenotransplantation

Meier

Navarro-Alvarez

Morel

et al. 2015

International Journal of Surgery

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The treatment of acute liver failure, a condition with high mortality, comprises optimal clinical care, and in severe cases liver transplantation. However, there are limitations in availability of organ donors. Hepatocyte transplantation is a promising alternative that could fill the medical need, in particular as the bridge to liver transplantation. Encapsulated porcine hepatocytes represent an unlimited source that could function as a bioreactor requiring minimal immunosuppression. Besides patients with acute liver failure, patients with alcoholic hepatitis who are unresponsive to a short course of corticosteroids are a target for hepatocyte transplantation. In this review we present an overview of the innate immune barriers in hepatocyte xenotransplantation, including the role of complement and natural antibodies; the role of phagocytic cells and ligands like CD47 in the regulation of phagocytic cells; and the role of Natural Killer cells. We present also some illustrations of physiological species incompatibilities in hepatocyte xenotransplantation, such as incompatibilities in the coagulation system. An overview of the methodology for cell microencapsulation is presented, followed by proof-of-concept studies in rodent and nonhuman primate models of fulminant liver failure: these studies document the efficacy of microencapsulated porcine hepatocytes which warrants progress towards clinical application. Lastly, we present an outline of a provisional clinical trial, that upon completion of preclinical work could start within the upcoming 2-3 years

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“…Well-documented longer term maintenance of viable and functional cells plantation, and indeed has been used in one patient be-has required complex additional matrices [e.g., polyglyFor Subsequent Isolation of a Purified Hepatocyte Population by Isopycnic Density Centrifugation. The mixed colic acid (9) or collagen carriers (3)] or encapsulation within microcapsules or hollow fibers (1,4,6,10,16). Such population of cells was diluted to 100 ml and centrifuged at 50 × g (2 min), yielding a "semipurified" prepaapproaches have some theoretical advantages-for example, in the prevention of immune attack-but the disration; the pellet containing predominantly hepatocytes was resuspended and separated on a Percoll cushion advantages of providing a diffusion barrier that may adversely affect function.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Characterization of Long-Term Survival of Syngeneic Hepatocytes in Rat Peritoneum

et al. 2003

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Hepatocyte transplantation is a potential therapy for both acute and chronic hepatic insufficiency and also for treatment of inborn errors of metabolism affecting the liver. The peritoneum is one site for implantation and has several advantages: cells implanted there can be easily identified and observed, and it has a relatively large capacity. Long-term survival using "pure" hepatocytes in the peritoneum have been disappointing. We hypothesized that cotransplantation of hepatocytes with nonparenchymal cells would help maintain differentiated hepatocyte function. Rat liver cells transplanted intraperitoneally into August rats were sacrificed at 7 days, 1, 3, 6, 9, and 12 months and analyzed for presence, basal proliferation, and functionality of hepatocytes. To demonstrate that ectopic hepatocytes remained susceptible to exogenous growth factors affecting cell proliferation, rats 9 and 12 months after transplantation were stimulated with tri-iodothyronine and KGF. Hepatocytes were identified 7 days to >12 months, by H&E and immunohistochemically, as ectopic islands in the omental fat. Functionality was confirmed by glycogen deposition. Basal proliferation in 7-day rats was 28.0 ± 10/1000 hepatocytes in ectopic islands (cf. 5.70 ± 2.7/1000 in recipient liver). Proliferation in ectopic islands was greater than host liver. Growth factor-stimulated proliferation in ectopic islands induced a 70-fold increase in DNA synthesis. In conclusion, hepatocytes transplanted with nonparenchymal cells survive, proliferate, and function in the peritoneum of normal rats, and respond to exogenous growth stimuli. Their survival and proliferation in the presence of a normal functioning liver has implications for the potential use of the peritoneal site clinically for supplementation of liver function in metabolic disorders.

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Evidence for Survival and Metabolic Activity of Encapsulated Xenogeneic Hepatocytes Transplanted Without Immunosuppression in Gunn Rats1

Abstract: These results indicate that macroencapsulated xenogeneic hepatocytes can survive and remain functional for more than 2 months when transplanted in vivo in the absence of any immunosuppression.

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Viabilidade do fígado bioartificial utilizando hepatócitos humanos imunoprotegidos por macroencapsulação

Viabilidade do fígado bioartificial utilizando hepatócitos humanos imunoprotegidos por macroencapsulação

Current status of hepatocyte xenotransplantation

Characterization of Long-Term Survival of Syngeneic Hepatocytes in Rat Peritoneum

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