Optimization of Canine Placenta Decellularization: An Alternative Source of Biological Scaffolds for Regenerative Medicine

Abstract

Due to the scarcity of tissues and organs for transplantation, the demand for bioengineered tissues is increasing with the advancement of technologies and new treatments in human and animal regenerative medicine. Thus, decellularized placental extracellular matrix (ECM) has emerged as a new tool for the production of biological scaffolds for subsequent recellularization and implantation for recovery of injured areas or even for replacement of organ and tissue fractions. To be classified as an ideal biological scaffold, the ECM must be acellular and preserve its proteins and physical features to be useful for cellular adhesion. In this context, we developed a process of decellularization of canine placentas with 35 and 40 days of gestation using dodecyl sulfate sodium under immersion and agitation in sterile conditions. Before use of this scaffold in recellularization processes, the decellularization efficiency needs to be confirmed by the absence of cellular content and an irrelevant amount of reminiscent DNA. Both vasculature architecture and ECM proteins, such as collagen types I, III, and IV, laminin, and fibronectin, were preserved with our method. In this way, we established a new biological scaffold model that could be used for recellularization in regenerative medicine of tissues.

Decellularized extracellular matrix scaffolds: Recent trends and emerging strategies in tissue engineering

“…Compared with perfusion treatment, immersion and agitation is a more appropriate method for small, fragile and thin sections of organs as well as tissues without innate vascular structures [ [62] , [63] , [64] ]. Immersion and agitation refers to the method of submerging tissues into decellularization solutions with constant mechanical agitation, whose efficiency depends on different paraments, including agitation intensity, decellularization agent and tissue dimension [ 62 , 65 ].…”

>b<Padronização dos processos de recelularização de >i<scaffolds>/i< biológicos provenientes de placentas caninas>/b<

“…Técnicas de descelularização de placentas de diferentes espécies foram padronizadas nos últimos anos, demonstrando que as proteínas e a arquitetura tridimensional da matriz extracelular são preservadas MATIAS et al, 2018).…”

“…Em um primeiro momento, foi padronizada a descelularização de placentas caninas de 35 dias de gestação. No processo de remoção celular, obtivemos resultados satisfatórios quanto a quantificação de gDNA desejada para um scaffold biológico acelular, além de preservarmos componentes importantes da matriz extracelular tais como proteínas estruturais, glicosaminoglicanos e proteoglicanos, o que influencia diretamente na quimiotaxia da célula para o biomaterial (MATIAS et al, 2018).…”

“…Foram utilizadas placentas de cadelas com 35 dias de gestação. As placentas foram separadas em porções materna e fetal e deixadas em Dodecil sulfato de sódio (SDS) a 0,1%, estéril, por 15 dias, sob agitação, em ambiente estéril e foram lavados em Triton X-100 a 1% (MATIAS et al, 2018). As placentas descelularizadas foram passadas em ponto crítico LEICA EM CPD 300, para pré-esterilização das amostras (Figura 1a -c).…”

“…Neste contexto, estudos demonstram que placentas descelularizadas podem ser utilizadas como scaffolds biológicos, corroborando assim para a bioengenharia de tecidos KAKABADZE et al, 2018;MATIAS et al, 2018). Devido as propriedades da MEC serem preservadas após remoção do conteúdo celular, placentas descelularizadas apoiam a migração e proliferação celular, além de interações célula/matriz (KEATCH et al, 2012;MATIAS et al, 2018).…”