[en] Peripheral nerve injuries result in loss of sensory, motor and autonomic functions of the area innervated by the injured nerves. Although peripheral neurons have the capability to regenerate after a lesion, functional recovery is usually unsatisfactory, specially after severe nerve injuries where nerves are completely transected. Surgical repair is mandatory after nerve section; if the lesion generates a gap too large to allow apposition and direct suture of the nerve stumps, a nerve graft is used to bridge this gap, being the autologous nerve graft the gold standard technique. However, it has some drawbacks, such as limited availability of healthy nerves, donor site morbidity, and longer intraoperative time. Allografts can be an alternative to the use of the autografts, although the immune rejection against Schwann cells and myelin sheaths impedes their use. To avoid rejection, these allografts can be decellularized. The aim of this thesis is to evalute two different enzymatic protocols, one also combined with detergents for rat, sheep and human nerves. The regenerative capacity of these decellularized allografts has been tested for the repair of critical injuries in the rat sciatic nerve and in the sheep peroneal nerve. Both decellularization protocols were highly efficient for removing the cells present in the nerve while preserving the extracellular matrix structural and biomechanical properties. In vivo results in the rat sciatic nerve model showed that the decellularized allografts supported nerve regeneration along a critical nerve injury inducing a 15 mm gap. However, the lack of cellularity implied slight delay in the regenerative process in comparison to the ideal autograft. On the other hand, the use of human decellularized xenografts in the rat did not sustain well nerve regeneration. An inflammatory and fibrotic reaction was observed at early-phases of regeneration. In vitro studies showed that the components of the extracellular matrix play also a role in axonal regeneration being less effective inter-species. In the sheep, we evaluated the regenerative capacity of the decellularized allografts in a 5 or 7 cm long gap injury of the peroneal nerve. In both cases, the grafts assayed supported effective axonal regeneration along the gap and distal target reinnervation, although slower regenerative progression was observed in the gap of 7 cm than in the gap of 5 cm. The regeneration outcomes were lower than the ones reached with the autograft repair in both allografts due to the lack of cellularity. In summary, decellularized allografts emerge as the most suitable alternative to autografts, since they guarantee regeneration in long gap nerve injuries in contrast to nerve conduits reported in the literature.

[es] Las lesiones de los nervios periféricos provocan la pérdida de las funciones sensoriales, motoras y autonómicas del área inervada por los nervios lesionados. Aunque las neuronas periféricas tienen la capacidad de regenerar después de una lesión, la recuperación funcional suele ser insatisfactoria, especialmente después de lesiones nerviosas graves en las que los nervios se seccionan por completo. La reparación quirúrgica es obligatoria después de la sección del nervio; si la lesión genera un espacio demasiado grande para permitir la aposición y sutura directa de ambos extremos nerviosos, se utiliza un injerto de nervio para cerrar este espacio, siendo el injerto de nervio autólogo la técnica de referencia. Sin embargo, tiene algunos inconvenientes, como la disponibilidad limitada de nervios sanos, la morbilidad del sitio donante y el tiempo intraoperatorio más largo. Los aloinjertos pueden ser una alternativa al uso de los autoinjertos, aunque el rechazo inmunológico contra las células de Schwann y las vainas de mielina impide su uso. Para evitar el rechazo, estos aloinjertos se pueden descelularizar. El objetivo de esta tesis es evaluar dos protocolos diferentes de descelularización enzimáticos y basados en detergentes optimizados para nervios de ratas, ovejas y humanos. La capacidad regenerativa de estos aloinjertos descelularizados ha sido probada para la reparación de lesiones críticas en el nervio ciático de rata y en el nervio peroneal de oveja. Ambos protocolos de descelularización fueron muy eficaces para eliminar las células presentes en el nervio conservando las propiedades estructurales y biomecánicas de la matriz extracelular. Los resultados in vivo en el modelo de nervio ciático de rata mostraron que los aloinjertos descelularizados permiten la regeneración nerviosa a lo largo de una lesión nerviosa crítica que indujo una brecha de 15 mm. Sin embargo, la falta de celularidad implicó un ligero retraso en el proceso regenerativo en comparación con el autoinjerto ideal. Por otro lado, el uso de xenoinjertos descelularizados humanos en la rata no permitió la regeneración nerviosa. Se observó una reacción inflamatoria y fibrótica en las primeras fases de regeneración. Los estudios in vitro mostraron que los componentes de la matriz extracelular también juegan un papel en la regeneración axonal siendo menos efectivos entre especies. En ovejas, evaluamos la capacidad regenerativa de los aloinjertos descelularizados en una lesión de 5 o 7 cm de longitud del nervio peroneal. En ambos casos, los injertos ensayados apoyaron una regeneración axonal efectiva a lo largo de la brecha nerviosa y la reinervación diana distal, aunque se observó una progresión regenerativa más lenta en el gap de 7 cm que en el de 5 cm. Los resultados de la regeneración fueron más bajos que con la reparación del autoinjerto en ambos aloinjertos debido a la falta de celularidad. En resumen, los aloinjertos descelularizados emergen como la alternativa más adecuada a los autoinjertos, ya que garantizan la regeneración en lesiones nerviosas de gran distancia a diferencia de los conductos nerviosos reportados en la literatura.