Viabilidade do fígado bioartificial utilizando hepatócitos humanos imunoprotegidos por macroencapsulação

Abstract

Resumo: Introdução : O transplante de hepatócitos xenogênicos, encapsulados em membranas semi-permeáveis, pode ser utilizado no futuro em situações tais como em uma insuficiência hepática fulminante. Porém, em um estudo anterior foi observada uma perda precoce da expressão de genes hepatocitários específicos em hepatócitos humanos encapsulados. Objetivo : O objetivo portanto do presente trabalho é o de avaliar o papel da resposta imunológica ao transplante de hepatócitos encapsulados nesta perda da expressão genética. Método : Os hepatócitos humanos foram isolados a partir de fragmentos hepáticos, encapsulados em fibras e transplantados em ratos imunocompetentes. Nos dias 03, 07 e 14 após o transplante, as fibras foram coletadas. A morfologia e a expressão dos genes foram comparadas aos dos hepatócitos encapsulados e não transplantados do início do experimento (D-0). O mARN da albumina humana foi quantificado tanto por RT-PCT quanto por 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, avaliados por microscopia óptica e eletrônica, mantiveram-se até o sétimo dia após o transplante. Não observou-se a presença de células envolvidas com a resposta imunológia do receptor no interior das fibras. Os transcritos da albumina foram detectados até dia 14. Entre os dias 03 e 07, os transcritos eram de 30% em relação ao dia 0. A análise do DNA hepatocitário mostrou bandas bem preservadas sem a presença de fenômenos de apoptose nos diferentes dias de avaliação. Não ocorreu aumento da expressão do CMH de classe I. Conclusões: Este trabalho permite demonstrar que os hepatócitos humanos encapsulados e transplantados em ratos permanecem viáveis apesar de uma diminuição da expressão de determinados genes. Este fenômeno porém, não se deve à uma resposta imunológica do receptor, mas sobretudo ao próprio processo de isolamento celular. A fase seguinte deverá provavelmente ser a análise do comportamento deste modelo numa situação de insuficiência hepática aguda fulminante. Palavras-chave : Transplante ; Hepatócito ; Fígado Artificial ; Biomateriais.

Abstract: Background: Xenogeneic hepatocytes encapsulated in semipermeable membranes could be used in the future for the treatment of acute liver failure. However, in a previous study encapsulated human hepatocytes presented an early decrease of hepatocyte specific gene expression. Aims: The purpose of this study is to investigate the immunological consequences of intraperitoneal implantation of encapsulated xenogeneic hepatocytes on gene expression. Method: Freshly isolated human hepatocytes were encapsulated in hollow fibers and transplanted in the peritoneal cavity of immunocompetent rats. The fibers were explanted for analysis at D3, D7 and D14 following transplantation. Morphological features under light and electron microscopy and gene expression were compared to those of nontransplanted encapsulated hepatocytes (DO). Human albumin mRNAs were quantified by RT-PCR and Northern blot. Immunological activity against human hepatocytes was assessed by the analysis of hepatocytes DNA searching for nucleolar apoptosis and also by the rise on MHC class I expression. Results: Transplanted hepatocytes were more than 60% viable and exhibited morphological criteria of hepatocytic differentiation up to D7. At no time cells involved with the immunological response were observed inside the fibers. Albumin transcripts were also detected up to D14. At D3 and D7, albumin mRNA levels were of 30 %, compared to control DO hepatocytes. The DNA analysis shown well preserved bands with no apoptosis at any time of evaluation. There was no rise on MHC class I expression. Conclusions: Human hepatocytes remain viable following encapsulation and intraperitoneal transplantation in rat. Although there is a decrease in gene expression this is not due to a host response against those cells. It seems that this effect is rather related to the process of hepatocyte isolation itself. The next step will be testing this system in a real condition of acute hepatic failure. Key words: Transplantation ; Hepatocyte ; Artificial liver ; Biomaterials.