Ultrastructural evaluation of human keratinocyte growth and differentiation on a fibrin substrate / Avaliação ultraestrutural do crescimento e da diferenciação de queratinócitos sobre um substrato de fibrina

ABSTRACT

PURPOSE: In order to circumvent several difficulties that have been met in the routine use of the in vitro keratinocyte cultures using the standard procedure described by Rheinwald and Green, and obtain a more resilient and the least possible immunogeneic skin substitute for a future clinical application, this work studied a new keratinocyte culture system, which envisages the utilization of a fibrin substrate in association with high densities of human keratinocytes. METHODS: Through light and transmission electron microscopy and immunohistochemical assays, long-term proliferative and differentiative characteristics of keratinocytes cultured onto a fibrin gel under immerse and air-liquid interface culture conditions were evaluated. RESULTS: Despite the absence of a dermal substitute, the results demonstrated that the proposed composite was constituted of a transparent and elastic fibrin film covered by a well-attached, multistratified epithelium with morphological characteristics that resemble human epidermis, including the neoformation, albeit incomplete, of the basement membrane. CONCLUSIONS: Increased mechanical resistance due to the presence of an easy handling substrate, the delivery of nonclonfluent keratinocytes as well as the removal of animal-derived cells from the culture system suggest its potential use for future transplantation purposes.

RESUMO

OBJETIVO: Com o intuito de contornar diversas dificuldades encontradas no uso rotineiro de queratinócitos cultivados in vitro pela técnica descrita por Rheinwald e Green, e obter um substituto cutâneo mais resistente e o menos imunogênico possível para futuras aplicações clínicas, este trabalho avaliou um novo sistema de cultura de queratinócitos que prevê a utilização de um substrato de fibrina em associação com queratinócitos humanos em alta densidade. MÉTODOS: Através de microscopia óptica e eletrônica e análise imunohistoquímica, foram avaliadas as características proliferativas e de diferenciação em longo prazo de queratinócitos cultivados em condição imersa e na interface ar-líquido. RESULTADOS: Apesar da ausência de um substituto dérmico, foi demonstrado que o composto proposto constituiu-se de um substrato de fibrina transparente e elástico coberto por epitélio multi-estratificado, bem aderido, com características morfológicas semelhantes à epiderme humana, incluindo a neo-formação, embora incompleta, da membrana basal. CONCLUSÕES: A maior resistência mecânica com a presença de um substrato de fácil manuseio, a possível liberação de queratinócitos não-confluentes, e a remoção de células com origem animal dos sistemas de cultura sugerem que o composto proposto neste estudo apresenta grande potencial para uso clínico futuro.