Pericardio porcino descelularizado reticulado con pectina dialdehído y cargado con hirudina, con estabilidad matricial mejorada, anticalcificación reforzada y actividad anticoagulante para válvulas cardíacas bioprotésicas
Dialdehyde pectin-crosslinked and hirudin-loaded decellularized porcine pericardium with improved matrix stability, enhanced anti-calcification and anticoagulant for bioprosthetic heart valves
Estudio experimental in vivo e in vitro en la revista Biomaterials science (2021)
Resumen
To conveniently and effectively cure heart valve diseases or defects, combined with transcatheter valve technology, bioprosthetic heart valves (BHVs) originated from the decellularized porcine pericardium (D-PP) have been broadly used in clinics. Unfortunately, most clinically available BHVs crosslinked with glutaraldehyde (GA) were challenged in their long-term tolerance, degenerative structural changes, and even failure, owing to the synergistic impact of multitudinous elements (cytotoxicity, calcification, immune responses, etc.). In this work, dialdehyde pectin (AP) was prepared by oxidizing the o-dihydroxy of pectin with sodium periodate. Hereafter, the AP-fixed PP model was obtained by crosslinking D-PP with AP with high aldehyde content (6.85 mmol g-1), for acquiring excellent mechanical properties and outstanding biocompatibility. To further improve the hemocompatibility of the AP-fixed PP, a natural and specific inhibitor of thrombin (hirudin) was introduced to achieve surface modification of the AP-fixed PP. The feasibility of crosslinking and functionalizing AP-fixed PP, which was a potential leaflet material of BHVs, was exhaustively and systematically evaluated. In vitro studies found that hirudin-loaded and AP-fixed PP (AP + Hirudin-PP) had synchronously achieved effective fixation of collagen, highly effective anticoagulation, and good HUVECs-cytocompatibility. In vivo results revealed that the AP + Hirudin-PP specimens recruited the minimum immune cells in the implantation experiment, and also presented an excellent anti-calcification effect. Overall, AP + Hirudin-PP was endowed with competitive collagen stability (compared with GA-fixed PP), excellent hemocompatibility, good HUVECs-cytocompatibility, low immunogenicity and outstanding anti-calcification, suggesting that AP + Hirudin-PP might be a promising alternative to GA-fixed PP and exhibited a bright prospect in the clinical applications of BHVs.
Resumen tomado de PubMed (NCBI) para el registro citado, en el idioma original. La versión de referencia es la de la publicación original.
El resumen se deja sin traducir para conservar la redacción original de los autores.
Síntesis
En este estudio in vitro e in vivo se evaluó el pericardio porcino descelularizado reticulado con pectina dialdehído y cargado con hirudina como material para válvulas bioprotésicas. In vitro mostró fijación eficaz del colágeno, anticoagulación potente y buena citocompatibilidad con HUVEC. In vivo reclutó la menor cantidad de células inmunitarias y presentó excelente anticalcificación. Los autores concluyen que el material ofrece estabilidad competitiva frente al pericardio fijado con glutaraldehído y podría ser una alternativa prometedora para aplicaciones clínicas.
Por qué esto importa para la hirudoterapia
Este estudio diseñó un pericardio porcino descelularizado para válvulas cardíacas bioprotésicas, entrecruzándolo con pectina dialdehído y cargando el inhibidor de trombina derivado de la sanguijuela hirudin en su superficie; in vitro, el material modificado con hirudin logró una anticoagulación efectiva y una buena compatibilidad celular, e in vivo (implantación animal) reclutó una cantidad mínima de células inmunitarias y mostró una fuerte anticalcificación. Es un ejemplo concreto de la historia del descubrimiento de fármacos del secretoma de la sanguijuela medicinal, demostrando que hirudin, el anticoagulante prototípico de la sanguijuela, puede ser reutilizado como un recubrimiento superficial para conferir hemocompatibilidad a un dispositivo implantable. Advertencia: este es un trabajo preclínico (ensayos de laboratorio más un modelo animal), no un ensayo clínico en humanos, y utiliza hirudin aislado/recombinante como una funcionalización de biomateriales en lugar de terapia con sanguijuelas vivas; la durabilidad y el desempeño clínico de la válvula recubierta en pacientes no se establecen aquí.
Compuestos relacionados del registro de la ASH
Moléculas de la sanguijuela y fármacos derivados de la hirudina relacionados con el tema de este artículo, cada uno con un perfil completo en el registro de compuestos de la ASH:
Citación
Dialdehyde pectin-crosslinked and hirudin-loaded decellularized porcine pericardium with improved matrix stability, enhanced anti-calcification and anticoagulant for bioprosthetic heart valves.
Hu et al. · Biomaterials science, 2021
Contexto clínico relacionado
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