Current Scenario and Future Perspectives of Porcine Corneal Xenotransplantation.

ABSTRACT: Corneal diseases represent a significant cause of blindness worldwide, with corneal transplantation being an effective treatment to prevent vision loss. Despite substantial advances in transplantation techniques, the demand for donor corneas exceeds the available supply, particularly in developing countries. Cornea xenotransplantation has emerged as a promising strategy to address the worldwide scarcity, notably using porcine corneas. In addition to the inherent immune privilege of the cornea, the low cost of porcine breeding and the anatomical and physiological similarities between humans and pigs have made porcine corneas a viable alternative. Nonetheless, ethical concerns, specifically the risk of xenozoonotic transmission and the necessity for stringent biosafety measures, remain significant obstacles. Moreover, the success of xenotransplantation is compromised by innate and adaptive immune responses, which requires meticulous consideration and further studies. Despite these challenges, recent breakthroughs have further contributed to reducing immunogenicity while preserving the corneal architecture. Advances in genetic engineering, such as the use of CRISPR-Cas9 to eliminate critical porcine antigens, have shown promise for mitigating immune reactions. Additionally, new immunosuppressive protocols, such as have techniques like decellularization and the use of porcine-derived acellular matrices, have greatly increased graft survival in preclinical models. Future research must focus on refining immunomodulatory strategies and improving graft preparation techniques to ensure the long-term survival and safety of porcine corneal xenotransplantation in clinical trials in humans.

Xenotransplantation: a consistent perspective.

Are presented results of experimental pig kidney xenotransplantation in Brazil, which aims to reduce the waiting list mortality due to shortage of organs. Recent clinical results obtained abroad are commented.

Pre-coating decellularized liver with HepG2-conditioned medium improves hepatic recellularization.

Liver transplantation from compatible donors has been the main therapy available for patients with irreversible hepatic injuries. Due to the increasing shortage of organs suitable for transplantation, tissue engineering technologies are important alternatives or surrogate approaches for the future of human organ transplantations. New bioengineering tools have been designed to produce decellularized organs (i.e. scaffolds) which could be recellularized with human cells. Specifically, there is an unmet need for developing reproducible protocols for inducing better cellular spreading in decellularized liver scaffolds. The aim of the present work was to investigate the possibility to improve liver scaffold recellularization by pre-coating decellularized tissue scaffolds with HepG2-conditioned medium (CM). Furthermore, we evaluated the capability of commercial human liver cells (HepG2) to adhere to several types of extracellular matrices (ECM) as well as CM components. Wistar rat livers were decellularized and analyzed by histology, scanning electron microscopy (SEM), immunohistochemistry and residual DNA-content analysis. Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs)-derived mesenchymal cells (hiMSCs), and human commercial hepatic (HepG2) and endothelial (HAEC) cells were used for liver scaffold recellularization with or without CM pre-coating. Recellularization occurred for up to 5 weeks. Hepatic tissues and CM were analyzed by proteomic assays. We show that integrity and anatomical organization of the hepatic ECM were maintained after decellularization, and proteomic analysis suggested that pre-coating with CM enriched the decellularized liver ECM. Pre-coating with HepG2-CM highly improved liver recellularization and revealed the positive effects of liver ECM and CM components association.

Adult and iPS-derived non-parenchymal cells regulate liver organoid development through differential modulation of Wnt and TGF-ß.

BACKGROUND: Liver organoid technology holds great promises to be used in large-scale population-based drug screening and in future regenerative medicine strategies. Recently, some studies reported robust protocols for generating isogenic liver organoids using liver parenchymal and non-parenchymal cells derived from induced pluripotent stem cells (iPS) or using isogenic adult primary non-parenchymal cells. However, the use of whole iPS-derived cells could represent great challenges for a translational perspective. METHODS: Here, we evaluated the influence of isogenic versus heterogenic non-parenchymal cells, using iPS-derived or adult primary cell lines, in the liver organoid development. We tested four groups comprised of all different combinations of non-parenchymal cells for the liver functionality in vitro. Gene expression and protein secretion of important hepatic function markers were evaluated. Additionally, liver development-associated signaling pathways were tested. Finally, organoid label-free proteomic analysis and non-parenchymal cell secretome were performed in all groups at day 12. RESULTS: We show that liver organoids generated using primary mesenchymal stromal cells and iPS-derived endothelial cells expressed and produced significantly more albumin and showed increased expression of CYP1A1, CYP1A2, and TDO2 while presented reduced TGF-ß and Wnt signaling activity. Proteomics analysis revealed that major shifts in protein expression induced by this specific combination of non-parenchymal cells are related to integrin profile and TGF-ß/Wnt signaling activity. CONCLUSION: Aiming the translation of this technology bench-to-bedside, this work highlights the role of important developmental pathways that are modulated by non-parenchymal cells enhancing the liver organoid maturation.

3D bioprinting of liver spheroids derived from human induced pluripotent stem cells sustain liver function and viability in vitro.

The liver is responsible for many metabolic, endocrine and exocrine functions. Approximately 2 million deaths per year are associated with liver failure. Modern 3D bioprinting technologies allied with autologous induced pluripotent stem cells (iPS)-derived grafts could represent a relevant tissue engineering approach to treat end stage liver disease patients. However, protocols that accurately recapitulates liver's epithelial parenchyma through bioprinting are still underdeveloped. Here we evaluated the impacts of using single cell dispersion (i.e. obtained from conventional bidimensional differentiation) of iPS-derived parenchymal (i.e. hepatocyte-like cells) versus using iPS-derived hepatocyte-like cells spheroids (i.e. three-dimensional cell culture), both in combination with non-parenchymal cells (e.g. mesenchymal and endothelial cells), into final liver tissue functionality. Single cell constructs showed reduced cell survival and hepatic function and unbalanced protein/amino acid metabolism when compared to spheroid printed constructs after 18 days in culture. In addition, single cell printed constructs revealed epithelial-mesenchymal transition, resulting in rapid loss of hepatocyte phenotype. These results indicates the advantage of using spheroid-based bioprinting, contributing to improve current liver bioprinting technology towards future regenerative medicine applications and liver physiology and disease modeling.

Xenotransplantation: a consistent perspective / Xenotransplante: uma perspectiva consistente

ABSTRACT Are presented results of experimental pig kidney xenotransplantation in Brazil, which aims to reduce the waiting list mortality due to shortage of organs. Recent clinical results obtained abroad are commented.

RESUMO Apresentam-se resultados de xenotransplante suíno de rim experimental no Brasil que visa reduzir as listas de espera nas quais falecem muitos inscritos à espera do transplante. Comentam-se os recentes resultados clínicos obtidos no exterior.

Size of gastroesophageal varices: its behavior after the surgical treatment of portal hypertension

The size of gastroesophageal varices is one of the most important factors leading to hemorrhage related to portal hypertension. An endoscopic evaluation of the size of gastroesophageal varices before and after different operations for portal hypertension was performed in 73 patients with schistosomiasis, as part of a randomized trial: proximal splenorenal shunt (PSS n=24), distal splenorenal shunt (DSS n=24), and esophagogastric devascularization with splenectomy (EGDS n=25). The endoscopic evaluation was performed before and up to 10 years after the operations. Variceal size was graded according to Palmer's classification: grade 1 3/4 up to 3 mm, grade 2 3/4 from 3 to 6 mm, grade 3 3/4 greater than 6 mm, and were analyzed in four anatomical locations: inferior, middle or superior third of the esophagus, and proximal stomach. The total number of points in the pre-operative grading minus the number of points in the post-operative grading gave a differential grading, allowing statistical comparison among the surgical groups. Good results, in terms of disappearance or decrease of variceal size, were observed more frequently after PSS than after DSS or EGDS - 95.8 percent, 83.3 percent, and 72 percent, respectively. When differential grading was analyzed, a statistically significant difference was observed between PSS and EGDS, but not between proximal and distal splenorenal shunts. In conclusion, shunt surgeries were more efficient than devascularization in diminishing variceal size.

Hemobilia: tratamento por embolizaçäo da artéria hepática / Hemobilia: treatment by embolization of the hepatic artery

Apresenta-se experiência com seis pacientes portadores de hemobilia de diversas etiologias, nos quais empregou-se embolizaçäo da artéria hepática como tratamento definitivo. A idade média é de 36,6 + ou -20,6 anos. Empregando-se arteriografia femoral, demonstrou-se hemorragia ativa em quatro pacientes e alteraçöes vasculares localizadas nos outros dois. Por meio de embolizaçäo de ramos arteriais intra-hepáticos com fragmentos de gelfoam e dispositivos metálicos, obteve-se interrupçäo do sangramento biliar em todos os casos. Um paciente faleceu em decorrência de hipotensäo prolongada. Um outro caso apresentou, ulteriormente, sangramento por alteraçäo vascular no ângulo esplênico do colo, obrigando a ressecçäo cirúrgica de um segmento do intestino grosso. Um terceiro paciente foi operado após a embolizaçäo, sendo submetido à colecistectomia, pois a vesícula biliar estava repleta de coágulos. Os demais casos evoluíram satisfatoriamente, sem qualquer outro tipo de abordagem terapêutica

Fisiopatologia da hipertensäo portal esquistossomótica e efeitos da esplenectomia com ligadura de varizes de esôfago / Physiopathology of schistosomotic portal hypertension and effects of splenectomy with ligation of esophageal varices

Estudaram-se os efeitos pressóricos e angiográficos provocados pela esplenectomia associada a ligadura de varizes de esôfago (ELVE) em vinte pacientes com esquistossomose hepatesplênica (EHE). Näo houve alteraçäo significativa na média de pressäo sinusoidal após a intervençäo cirúrgica. Entretanto, observaram-se aumento significante do diâmetro da artéria hepática própria (p<0,0001) e reduçäo do diâmetro da veia porta (P=0,0039). Em três casos (15,75//), a operaçäo determinou trombose parcial da veia porta. Em um paciente, que apresentava grande colateral porto-ázigos a partir da veia gástrica esquerda, observou-se no pós-operatório persistência desse shunt, desaparecimento do fluxo porta, arterializaçäo externa do fígado e elevaçäo acentuada da pressäo sinusoidal. Baseados nesses achados, os autores interpretam a fisiopatologia da EHE e os efeitos da ELVE

Estado atual do "split-lever" como opcao tecnica para o transplante de figado: revisao da literatura / An update of split liver as a technical option of liver transplantation: review of literature

A falta de doadores de orgaos e um fator critico que limita o emprego do transplante ortotopico de figado em nosso meio. O "split-liver" refere-se a seccao regrada do figado de um doador para implante em dois receptores. Os autores revisaram a literatura e observaram que apesar desta tecnica possuir indices de complicacoes pos-operatorias e mortalidade superiores ao transplante habitual constitui-se em boa opcao tecnica para pacientes cronicamente em listas de espera bem como aqueles com insuficiencia hepatica aguda e subaguda que necessitam de um novo orgao para manterem-se vivos.

Tratamento cirurgico da hipertensao portal na esquistossomose: estado atual da questao / Surgery treatment of the portal hypertension in mansonic schistosomiasis

A esquistossomose hepatesplenica e uma das principais causas de hipertensao portal no Brasil, estimando-se a existencia de cerca de 1 milhao de pessoas com esta forma de doenca em nosso pais. A hemorragia por varizes gastresofagianas e a principal manifestacao da doenca e a indicacao do tratamento. A preservacao da funcao hepatica e a ineficacia do tratamento endoscopico justificam a opcao pelo tratamento cirurgico. Estudo prospectivo randomizado realizado em nosso Grupo levou a escolha da desconexao azigo-portal associada a esplenectomia como a opcao preferencial no tratamento da hipertensao portal na esquistossomose mansonica

Avaliaçäo prognóstica de pacientes com câncer de bexiga através da pesquisa de antígenos de superfície ABH / Prognosis evaluation of patients with bladder neoplasms by research of ABH surface antigens

A expressäo dos antígenos de superfície ABH tem sido estudada clinicamente em câncer de bexiga no sentido de se avaliar o potencial biológico da neoplasia. Com este objetivo, desenvolveu-se um estudo no qual se correlacionou a ocorrência de antígenos ABH na lesäo primária com a evoluçäo de 35 pacientes portadores de carcinoma de células transicionais de bexiga. Para a pesquisa dos antígenos ABH utilizou-se uma nova técnica de imunoperoxidase envolvendo o emprego consecutivo de lectina purificada do Ulex europaeus, anticorpo biotinado anti-Ulex obtido em carneiro e o complexo avidina-biotina-peroxidase. De acordo com este protocolo, observou-se que a expressäo dos antígenos de superfície ABH correlacionou-se de forma significativa com os índices de progressäo subseqüente da neoplasia vesical. Progressäo ocorreu em 13% dos pacientes com antígenos ABH presentes na lesäo inicial e em 75% dos casos com estes antígenos ausentes na neoplasia primária. Ademais, a expressäo dos antígenos de superfície ABH sugeriu a evoluçäo dos pacientes com lesöes de mesmo grau histológico. Nestes casos, progressäo da neoplasia ocorreu de forma mais freqüente quando os antígenos ABH estavam ausentes na lesäo inicial. Os resultados do presente estudo indicam que a expressäo dos antígenos ABH, avaliada pela técnica de imunoperoxidase descrita, reflete o potencial biológico das neoplasias vesicais, servindo para definir a propensäo de progressäo das mesmas. Desta forma, o estudo destes antígenos deve ser incorporado à rotina clínica, de forma a auxiliar na elaboraçäo da estratégia terapêutica de pacientes portadores de carcinoma de células transicionais de bexiga

Transplante ortotópico de fígado em ratos / Orthotopic liver transplantation in rats

O rato por ser um animal de pequeno porte, é um bom modelo experimental para transplante ortópico de fígado (Tx). Neste animal säo dispensáveis o "bypass" porto-cava-jugular, a rearterializaçäo do enxerto e o uso de imunossupressores. A equipe cirúrgica pode ser restrita a uma única pessoa. Por otro lado, o Tx em ratos exige longo período de adestramento para que falhas técnicas näo venham a interferir grosseiramente nos resultados. O objetivo deste trabalho é introduzir este modelo experimental em nosso meio, descrevendo modificaçöes táticas e técnicas bem como as etapas vencidas até se obter resultados de complicaçöes táticas e técnicas bem como as etapas vencidas até se obter resultados de complicaçöes e sobrevida previsíveis. Foram estudados 3 grupos de ratos submetidos a Tx de fígado: A (n=56 - agosto 1986 a março 1987); B(n=35 - março a julho 1987); C (n=25 - julho a novembro 1987). A análise estatística foi feita pelo teste de Wilcoxon e X2. Com o melhor adestramento da equipe cirúrgica e com as modificaçöes técnicas idealizadas pelos autores, do grupo A para o C, conseguiu-se reduzir significativamente (p < 0,01) os tempos cirúrgicos, anepáticos e de isquemia. Assim houve diminuiçäo significativa (p < 0,01) da mortalidade intra e pós-operatória, com índices de sobrevida, no grupo C, de 72%, 53%, 48% e 32% aos 28 dias, 1 e 1,5 anos, respectivamente

Vírus da hepatite B e transplate de fígado. relato de nove casos brasileiros / Hepatitis B virus and liver transplantation: report of nine Brazilian cases

As caracteristicas da infecçÝo pelo vírus da hepatite B (VHB) nos indivíduos submetidos ao transplante ortotópico de fígado foram estudadas em sete pacientes positivos para o AgHBs antes do transplante, e em dois com a infecçÝo diagnosticada após o procedimento. Os pacientes foram acompanhados, em média, 1.396 dias. Nos indivíduos AgHBs positivos, antes do transplante, verificou-se elevado percentual de recidivas (71porcento), que ocorreu em todos os indivíduos AgHBe positivos. Entretanto, um número significativo de recidivas também ocorreu em pacientes negativos para este marcador (60por cento) a positividade do AgHBc, no fígado nativo, mostrou ser importante adjuvante na avaliaçÝo da replicaçÝo viral antes do transplante e do risco de recidiva viral no enxerto. A infecçÝo do enxerto pelo VVHB determinou quadros de hepatite crônica e cirrose hepática, tendo ocorrido um caso de hepatite fibrosante colestática. Dos cinco pacientes vivos, um apresenta falência do enxerto, devido a infecçÝo viral B e pelo VHC associado. Entre os quatro óbitos, dois foram determinados diretamente pelo VHB e, em outro o VHB foi adjuvante. O presente estudo sugere a utilizaçÝo de outros parâmetros de replicaçSa do VJB, qual seja, o AgHBc tecidual e, idealmente, a detecçÝo do DNA do VHB. Enfatiza a necessidade de alternativas que assegurem a prevençÝo de recorrência do VHB, no enxerto, ou seu tratamento efetivo após recidiva, já que a reinfecçÝo do enxerto determina, na sua evoluçÝo natural, reduçÝo significante da sobrevida

Propranolol na prevençäo da recidiva de hemorragia digestiva em pacientes com esquistossomose hepatesplênica / Propranolol in prevention of gastrointestinal hemorrhage recurrence in patients with hepatosplenic schistosomiasis

Estudaram-se prospectivamente 42 pacientes com esquistossomose hepatesplênica e pelo menos um episódio de sangramento digestivo (presumivelmente por rotura de varizes gastresofágicas), internados para tratamento cirúrgico no Serviço de Cirurgia de Fígado e Hipertensäo Portal do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de Säo Paulo. No pré-operatório (período de risco de recidiva hemorrágica), receberam 33,1 ñ 13,5 dias, em média, doses orais de propranolol capazes de reduzir a freqüência cardíaca em 25%. Este grupo tratado foi comparado com um grupo de 52 pacientes (controles), com período de risco médio de 35,6 ñ 21,8 dias, em condiçöes semelhantes, mas que näo receberam o agente beta-bloqueador (controle histórico). A análise estatística mostrou que os dois grupos säo homogêneos (p > 0,05) em relaçäo às seguintes variáveis: número de sangramentos anteriores à internaçäo, intervalo de tempo entre o último sangramento e a internaçäo, calibre das varizes esofágicas, níveis séricos de albumina, gama-globulina, AST, ALT, fator V e fibrinogênio. Fizeram exceçäo a atividade de protrombina (p=0,0004) e a recidiva de hemorragia digestiva (p=0,02). Assim, o grupo propranolol apresentou apenas uma recidiva hemorrágica (2,4%) durante o período de risco, enquanto que nove pacientes (17,3%) do grupo controle apresentaram recidiva hemorrágica. Conclui-se que o propranolol parece proteger pacientes com esquistossomose hepatesplênica e hipertensäo portal de recidivas hemorrágicas durante a fase que precede o tratamento cirúrgico definitivo

Tratamento do abscesso piogênico do fígado / Treatment of pyogenic liver abscess

Os autores apresentam sua experiência no tratamento do abscesso piogênico do fígado. Estudaram retrospectivamente 15 pacientes com idade média de 47,9 + ou - 18,1 anos com diagnóstico realizado sempre por métodos de imagem. Em 46,7% dos casos o abscesso era unilocular, predominando no lobo direito do fígado (71,4%). Em 53,3% dos casos diagnosticaram-se doenças associadas. A juízo clínico, os pacientes foram tratados por drenagem cirúrgica (5 casos), por punçäo percutânea com ou sem drenagem orientada por tomografia ou por ultra-som (5 casos) ou tratamento clínico (5 casos). O agente etiológico foi isolado em 80% dos pacientes, sendo que a hemocultura foi positiva em 13,3% e a cultura do pus do abscesso em 73,3% (em um caso ambas foram positivas). Isolaram-se bactérias Gram-positivas em 33,3% das vezes e, em 33,3%, bactérias Gram-negativas. Em dois pacientes (13,3%), isolaram-se duas bactérias: uma Gram-positiva e outra Gram-negativa. Näo se isolaram bactérias anaeróbicas. A terapêutica antimicrobiana foi de amplo espectro no início do tratamento e anteriormente orientada de acordo com as culturas e testes de sensibilidade a antibióticos. Todos os 15 pacientes evoluíram para cura, comprovada pelo desaparecimento da imagem de abscesso ao ultra-som ou à tomografia. O tempo médio de internaçäo para os pacientes submetidos à drenagem cirúrgica foi de 30,8 dias, com limites de 9 a 52 dias. O tempo médio para os pacientes submetidos à punçäo percutânea com ou sem drenagem foi de 27,0 dias, com limites de 7 a 49 dias. O tempo médio de internaçäo para os pacientes submetidos a tratamento clínico foi de 36,0 dias com limites de 22 a 50 dias. Baseados nesses dados e nos referidos na literatura, os autores concluem que a punçäo percutânea representa o melhor dos três métodos e que o tratamento cirúrgico só deve ser indicado nos pacientes com doenças associadas responsáveis pela manutençäo do processo séptico

Peritonite bacteriana espontânea / Spontaneous bacterial peritonitis

A peritonite bacteriana espontânea é uma complicaçäo grave, que acomete portadores de hepatopatias crônicas com ascite, em especial a cirrose alcoólica. Estudaram-se retrospectivamente os 114 pacientes internados com ascite na Unidade de Fígado do HC-FMUSP, num período de 64 meses. Os pacientes foram caracterizados segundo a doença de base, a incidência da complicaçäo, bem como o aspectos relacionados com seu quadro clínico, diagnóstico, agente etiológico e fatores considerados de risco. Os métodos de diagnóstico laboratorial säo discutidos quanto à sua sensibilidade e especificidade, sugerindo-se os critérios mais aceitos atualmente para o diagnóstico da afecçäo