medicina regenerativa4 [compatibility mode]

7/24/2019 Medicina Regenerativa4 [Compatibility Mode]

1/26

Inginerie tisulara si

medicina regenerativa

An II Bioingineria Reabilitarii

CURS 4


2/26

Ingineria tisulara a ficatului

- Organ complex din punct de vedere

structural si metabolic

- Lista actuala de asteptare: aprox.

19000 pacienti- actual - dispozitive extracorporalecare functioneaza ca o punte pana latransplant


3/26

Ficatul este situat in cavitateaabdominala etajul supramezocolic

n partea superioara dreapta, imediatsub diafragm, iar lobul sau stng seintinde pana in epigastru. Loculocupat de ficat se numeste lojahepatica.

Ficatul are forma unui semiovoid,asezat transversal in abdomen, culungimea de aproximativ 28 cm,diametrul antero-posterior de 18 cm,

inaltimea de 8 cm si greutatea deaproximativ 1400 grame, areculoare rosie-caramizie, datoritacantitatii mari de sange pe care oconine.


4/26

Ficatul prezinta trei fete :

a) Faa superioar (diafragmatica) este convex n sus i vine n raportcu diafragmul i cu peretele anterior al abdomenului.

b) Faa inferioar (viscerala) este concav i vine n raport cu :

stomacul, duodenul, colonul, mezocolonul transvers, rinichiul drept iglanda suprarenala dreapt.

Adpostete n poriunea anterioar vezicula biliar, iar n cea posterioarvena cav inferioar.

Conine hilul ficatului format din elementele pediculului hepatic : arterahepatic, vena port, ductul hepatic, limfaticele i nervii.

c) Faa posterioar o continu pe cea superioar i vine n raport cuperetele posterior al cavitii abdominale la nivelul vertebrelor T7-T11.


5/26

Structura :

Lobulul hepatic reprezint unitatea anatomic i funcional aficatului. Are forma unei piramide aezate cu baza spre suprafaaficatului i vrful spre interior. In seciunea transversal are aspectulunui poligon cu 5-6 laturi.


6/26

Structura :n structura lui distingem: capilare sanguine, celule hepatice,

canalicule biliare i filete nervoase vegetative. n centru are o vencentrolocular, iar la periferie prin alturarea a minim trei lobulihepatici se formeaz spaiileportale (Kiernan).Aceste spaii conin:esut conjunctiv,

o ramur a venei porte,o ramur a arterei hepatice,unul sau dou canale biliare,limfatice i filete nervoase.

Sngele circul de la spaiulport spre vena centrlobular, iar bila din

centrul lobului spre spaiulport.


7/26

Celulele hepatice sunt aezate n cordoane Remark, dispuse radiar n

ochiurile reelei capilare intralobulare. ntre celulele hepatice i peretelecapilarelor se afl spaiul de trecere Disse. ntre celulele endoteliuluivascular se situeaz celulele Kupffer, fagocite ce particip la degradareahemoglobinei. ntre cordoane se formeaz, prin simpla lor alturare,spaii nguste numite canalicule biliare, care nu au perei proprii.


8/26


9/26

Canaliculele biliare i canalele biliare perilobulare formeaz cilebiliare intrahepatice, iar canalul hepatic comun i canalul coledocalctuiesc cile biliare extrahepatice.

Acinul hepatic reprezint subunitatea morfofuncional a lobuluihepatic. Este constituit din totalitatea celulelor irigate de acelai vasi care i vars bila n acelai canalicul biliar.


10/26

Vascularizaia ficatului este realizat de :

a) Artera hepatic ia natere din trunchiul celiac. La nceput continudirecia acestuia i cnd ntlnete vena port se divide n douramuri terminale: hepatic proprie i artera gastroduodenal.

Artera hepatic proprie se divide la nivelul hilului hepatic n ramura dreapt i

stng. D o serie de colaterale: artera piloric, artera cistica, ramuri terminale.

Artera gastroduodenal se bifurc n artera

gastroepiploic dreapt i arterele pancreatico-

duodenale anterioar i posterioar.

b) Vena port este trunchiul venos colector al sngelui din tractuldigestiv subdiafragmatic, pe care-l aduce la ficat. Ia natere din venamezenteric inferioar care dreneaz colonul stng. Acesta se vars nvena splenic, care se unete in continuare cu vena mezentericasuperioar (care dreneaz intestinal subire, pancreasul i colonul drept)i care este continuat cu direcia spre ficat de vena port.


11/26

Functiile ficatului

Functie principala a ficatului este sa stocheze energie in forma

glicogenica, care este compusa dintr-o forma de zahar numita glucoza.Ficatul inlatura glucoza din sange atunci cand nivelul acesteia este crescutprintr-un proces numit glicogeneza, ficatul combina moleculele de glucoza inlanturi lungi pentru a creea glicogenul, un carbohidrat care asigura o formade energie depozitata. Cand nivelul glucozei din sange scade sub nivelulnormal de care organismul are nevoie pentru indeplinirea functiilor specifice,ficatul reverseaza aceasta reactie transformand glicogenul in glucoza.


12/26

Alta functie cruciala a ficatului este productia bilei, un lichid deculoare galben-maro ce contine saruri necesare pentru digestia lipidelorsau a grasimilor. Aceste saruri sunt produse de lobuli. Bila parasesteficatul printr-o retea de ducte si este transportata in colecist, careconcentreaza bila si o elibereaza in duoden (numai pe perioadadigestiei)

Vitaminele se gasesc de asemenea depozitate in ficat. Prin vena portala

trece sangele bogat in agenti nutritivi, ficatul colecteaza si depoziteazavitamina A, D, E si K, raman depozitate de asemenea si vitaminele B.


13/26

Ficatul functioneaza ca o fabrica chimica.Cateva proteine importante gasite in sange, se sintetizeaza in ficat.Una dintre acste proteine albumina ajuta in retentia de Ca+ si altorsubstante in circuitul sangvin. Albumina ajuta de asemenea la reglareamiscarii apei din sange in tesuturi. Ficatul produce si globina una din

cele 2 componente ce formeaza hemoglobina. Mai produce si altegrupuri de proteine ce includ anticorpi.

Multe alte substante sunt produse de ficat: fibrinogen, protrombina care ajuta in vindecarea ranilor, in cicatrizare si colesterol o

componenta cheie a membranelor celulare care transporta grasimi dinsange in tesuturi.


14/26

Aditional fabricarii produsilor chimici, ficatul ajuta laneutralizarea,

inactivarea si eliminarea substantelor toxice ca: medicamente sialcool din circuitul sangvin. Functia antitoxica este practicata de ficatprin absorbtia de toxine, le altereaza chimic apoi le excreta in bila.

Chiar daca este expus la multe substante daunatoare, acest remarcabilorgan ficatul este capabil sa se regenereze, sa se autorepare sau sapoata inlocui tesutul lezat. Constructia lui in care micii lobuliperforma aceasi functie, arata ca in momentul in care o sectiune estelezata alta sectiune va prelua functia zonei lezate pana cand acesta

va putea functiona din nou, va fi reparata. Ficatul este subiectulmultor boli care ii pot coplesi functiile regeneratoare.


15/26

Cauze ale lezarii ficatuluiCauze ale lezarii ficatului

ObezitateAlcoolHepatite B/C si alte virusuri

ToxineBoli autoimuneAcetaminophen (Tylenol)Medicamente- antibiotice, antiinflamatoare nesteroidiene Ingestia de otravuri

Boli metaboliceCancer


16/26

SOLUTIITransplantul de ficat constituie o metoda de tratament in bolile

hepatice. Problemele fundamentale pe care le ridica transplantul deficat le constituie:-alegerea severa a donatorilor;-inexistenta unei variante terapeutice care sa stopeze amplificareadeficientei hepatice.

Directii de cercetare:

-preluarea temporara a functiei ficatului: bioreactoriiextracorporali si dispozitivele de hemoperfuzie;

-transplantul de sisteme hepatocitare ca alternativa permanenta.


17/26


18/26

SISTEME DE ASISTARE A FICATULUI

Bioreactoare cu fibre cu lumen

HepatAssist (Circuit Biomedical), celule porcine pe purtatori tip fibra

Live Rx (Algenix Inc), celule porcine pe gel colagenic cu fibre cu lumen in interior

ELAD (VitaGen), hepatocite umane cultivate pe fibre cu lumen din polisulfone

Excorp Medical BAL, hepatocite porcine suspendate in colagen, inafara unor fibre

prin care curge sangele

Alte configuratii:

sferoizisisteme de tip sandwiches pe baza de colagen

sferoizi microincapsulati

culturi suprapuse


19/26

HEPATASSIST

Stadiu: testare clinica - faza III, inSUA si EU

Utilizeaza hepatocite de porcine intr-

un circuit de detoxificare si sinteza decomponente

Hepatocitele sunt criogenate si apoireincalzite dupa o perioada de timp.

Procedeul elimina celulele antigenicesi pastreaza doar celulele functionale.


20/26

- Pompa asigura miscarea lenta a plasmei prin intreg sistemul,toxinele fiind eliminate in hemoperfuzor. O coloana cumembrana celulozica asigura aceasta functie.

Etape- Sangele este preluat de la pacient cu ajutorul unui cateter cu dublulumen inserat in vena femurala superficiala

- Separatorul de plasma -separa plasma din sange,

previne afectareaeritrocitelor si leucocitelor,permitant intoarcereaacestora in circulatiapacientului


21/26


22/26

Sisteme hepatocitare pentru transplant

Aceste sisteme ofera posibilitatea de a crea multe functii echivalente ficatului, fiedepozitand hepatocite prin conservare crioscopica fie utilizarea celulelor analoagepentru terapia genetica.

1.Modelul de injectare hepatocitar

Hepatocitele necesita, pentru crestere si diferentiere, o matrice extracelulara si deaceea se poate pleca de la tesutul ca matrice extracelulara. Hepatocitele izolate au fost

injectate direct in splina sau ficat. Studiile efectuate au aratat o corectie importanta,insa temporara a defectelor metabolice ale ficatului.Caracteristici:-tehnica clasica;-localizare corecta;-durata de injumatatire scurta;

-timp redus de raspuns tisular;-utilizeaza molecule mari;-posibila toxicitate;-conjugare cu proteine purtatoare inerte.


23/26

2.Transplantul hepatocitelor pe matrici polimerice

Deoarece aplicarea practica a implanturilor de hepatocitecare sa prolifereze si sa preia functiile ficatului nu a fost incaposibila, constructia unui schelet hepatocitar utilizand polimeri aredrept scop transplantul unui mare numar de hepatocite care sapermita supravietuirea unei parti din acestea.

Interfata polimer hepatocite poate fi manevrata prinintermediul proteinelor (laminina, fibronectina) precum si factori decrestere pentru a imprima aderenta, viabilitatea, functia si crestereacelulelor.


24/26

AA Dispozitiv rezervor BDispozitiv rezervor B Matrice polimerica solidaMatrice polimerica solidaCC Microsfere polimericeMicrosfere polimerice D HidrogeluriHidrogeluri

(i) inglobare; (ii) degradabile(i) inglobare; (ii) degradabile

(iii) umflare(iii) umflare


25/26

TERAPIA CU CELULE STEM


26/26

medicina regenerativa4 [compatibility mode]

Documents