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PE-72 Sensoriamento óptico como ferramenta não destrutiva para avaliação da descelularização renal
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Título
PE-72 Sensoriamento óptico como ferramenta não destrutiva para avaliação da descelularização renal
Tipo de documento
Resumo
Descrição
Resumo publicado no Jornal de Assistência Farmacêutica e Farmacoeconomia (JAFF)
Fonte
JAFF
Ano de publicação
2025
Referência (Vancouver)
Kock LMM, Evangelista RAA, Gomes EH, Zanardo TEC, Alencar AP, Nogueira BV. PE-72 Sensoriamento óptico como ferramenta não destrutiva para avaliação da descelularização renal. In: Anais do I Congresso Capixaba de Ciências Farmacêuticas; 2025 maio 16-17; Vitória, ES. J Assist Farmac Farmacoecon. 2025;10(Suppl 1).
Identificador
2025JAFF189
Title
PE-72 Optical sensing as a non-destructive tool for evaluating renal decellularization
Document type
Abstract
Description
Abstract published in the Journal of Pharmaceutical Care and Pharmacoeconomics (JAFF)
Source
JAFF
Publication year
2025
Reference (Vancouver)
Kock LMM, Evangelista RAA, Gomes EH, Zanardo TEC, Alencar AP, Nogueira BV. PE-72 Sensoriamento óptico como ferramenta não destrutiva para avaliação da descelularização renal. In: Anais do I Congresso Capixaba de Ciências Farmacêuticas; 2025 May 16-17; Vitória, ES. J Assist Farmac Farmacoecon. 2025;10(Suppl 1).
Identifier
2025JAFF189
Resumo
Introdução: A escassez de rins para transplante é um desafio global. Em 2024, mais de 33 mil pessoas aguardavam por um rim no Brasil, mas apenas cerca de 6.300 transplantes foram realizados. Nos Estados Unidos, mais de 90 mil estavam na fila, com cerca de 27.700 procedimentos feitos.1 Nesse sentido, a bioengenharia tecidual surge como uma alternativa promissora, especialmente com a descelularização, que remove os componentes celulares imunogênicos preservando a matriz extracelular (MEC). No entanto, os métodos padronizados de avaliação de arcabouços de órgãos descelularizados, como a quantificação de DNA e análise histológica, envolvem métodos destrutivos do tecido, inviabilizando seu uso posterior. Assim, torna-se essencial desenvolver ferramentas não destrutivas de avaliação da descelularização renal. Objetivo: Portanto, este estudo propõe o monitorar, por meio de sensoriamento óptico, em tempo real o processo de descelularização de rins, correlacionando perfis ópticos com a quantidade de DNA residual. Material e Método: Foram utilizados ratos Wistar adultos (60–90 dias) (CEUA/UFES n° 01/2020). Após eutanásia e nefrectomia, um dos rins foi destinado à descelularização. O rim foi acoplado a um sistema de sensoriamento óptico, desenvolvido pelo Núcleo de Bioengenharia Tecidual da UFES3, via artéria renal e submetido à perfusão sequencial com PBS, SDS 1%, água destilada, Triton X-100 1%, ácido peracético 0,5% e PBS estéril. O sensor óptico captava os fótons emitidos, processando-os via placa de prototipagem que os transformavam em valores de tensão, que por sua vez eram plotados em forma de gráfico no software Matlab®. Resultados e Discussão: Os rins descelularizados (n=13) apresentaram redução média de 99,80% do seu conteúdo de DNA, representando uma média de 159,31 ng de DNA/mg de tecido seco - valor três vezes maior do que o padrão definido na literatura.2,4 O sistema de monitoramento óptico registrou perfis únicos em formato de curva “S” para cada descelularização. A modelagem matemática, baseada no modelo de Gadagkar e Call3, demonstrou bom ajuste das curvas, sendo o parâmetro Xo o mais correlacionado com o percentual de DNA removido (62%). As análises histológicas reforçaram os achados ópticos: a coloração de Hematoxilina e Eosina mostrou ausência de núcleos e citoplasma nos tecidos descelularizados e a coloração de Picrosirius red evidenciou a preservação das fibras colágenas. A correlação entre os dados ópticos, a quantificação de DNA e os achados histológicos valida a metodologia proposta. Conclusões: O sistema de sensoriamento óptico demonstrou-se uma ferramenta eficiente, precisa e não destrutiva para avaliar a descelularização de rins. Entretanto, adaptações nos protocolos de descelularização devem ser feitas a fim de diminuir ainda mais a quantidade residual de DNA nos arcabouços renais. Essa abordagem tem potencial para otimizar a utilização de arcabouços descelularizados e contribuir para o avanço da bioengenharia de órgãos e enfrentamento da escassez de rins para transplantes.
Palavras-chave
Bioengenharia tecidual | Descelularização | Matriz extracelular | Perfil Óptico
Notas
O registro foi originalmente publicado em português. A versão em inglês foi traduzida com o apoio de inteligência artificial.
Abstract
Introduction: The shortage of kidneys for transplantation is a global challenge. In 2024, more than 33,000 people were waiting for a kidney in Brazil, but only about 6,300 transplants were performed. In the United States, more than 90,000 were on the waiting list, with approximately 27,700 procedures performed.1 In this sense, tissue bioengineering emerges as a promising alternative, especially with decellularization, which removes immunogenic cellular components while preserving the extracellular matrix (ECM). However, standardized methods for evaluating decellularized organ scaffolds, such as DNA quantification and histological analysis, involve destructive tissue methods, making their subsequent use unfeasible. Thus, it becomes essential to develop non-destructive tools for evaluating renal decellularization. Objective: Therefore, this study proposes to monitor, through optical sensing, in real time the process of kidney decellularization, correlating optical profiles with the amount of residual DNA. Materials and Methods: Adult Wistar rats (60–90 days old) were used (CEUA/UFES No. 01/2020). After euthanasia and nephrectomy, one kidney was used for decellularization. The kidney was coupled to an optical sensing system, developed by the Tissue Bioengineering Center of UFES3, via the renal artery and subjected to sequential perfusion with PBS, 1% SDS, distilled water, 1% Triton X-100, 0.5% peracetic acid, and sterile PBS. The optical sensor captured the emitted photons, processing them via a prototyping plate that transformed them into voltage values, which in turn were plotted graphically in Matlab® software. Results and Discussion: Decellularized kidneys (n=13) showed an average reduction of 99.80% in their DNA content, representing an average of 159.31 ng of DNA/mg of dry tissue – a value three times higher than the standard defined in the literature.2,4 The optical monitoring system recorded unique “S”-shaped curve profiles for each decellularization. Mathematical modeling, based on the Gadagkar and Call3 model, demonstrated a good fit of the curves, with the Xo parameter being the most correlated with the percentage of DNA removed (62%). Histological analyses reinforced the optical findings: Hematoxylin and Eosin staining showed an absence of nuclei and cytoplasm in the decellularized tissues, and Picrosirius red staining evidenced the preservation of collagen fibers. The correlation between the optical data, DNA quantification, and histological findings validates the proposed methodology. Conclusions: The optical sensing system proved to be an efficient, precise, and non-destructive tool for evaluating kidney decellularization. However, adaptations to decellularization protocols should be made to further reduce the amount of residual DNA in renal scaffolds. This approach has the potential to optimize the use of decellularized scaffolds and contribute to the advancement of organ bioengineering and addressing the shortage of kidneys for transplantation.
Notes
The record was originally published in Portuguese. The English version was translated with the support of artificial intelligence.