Bir Murine Modelinde İskemi Reperfüzyon Yaralanması Sonrası Kök Hücrelerin Gecikmiş İntramiyokardiyal Teslimi
Summary
Kök hücreler sürekli miyokardiyal hasarı olan bireyler için potansiyel tedaviler olarak araştırılır, ancak, onların azaltılmış canlılık ve yaralı doku içinde tutma onların uzun vadeli etkinliğini etkileyebilir. Bu yazıda iskemi reperfüzyon yaralanması nın bir murine modelinde kök hücre dağıtımı için alternatif bir yöntem açıklanmaktadır.
Abstract
Miyokardiyal yaralanmaları olan bireylerde kardiyak fonksiyonun iyileşmesi için kök hücre (SC) kullanımına büyük ilgi vardır. En sık, kardiyak kök hücre tedavisi miyokardiyal yaralanma indüksiyonu ile eşzamanlı Olarak SCs teslim ederek çalışılır. Ancak, bu yaklaşım iki önemli sınırlamalar sunar: erken düşmanca pro-inflamatuar iskemik ortam nakledilen SCs sağkalım etkileyebilir, ve SCs büyük olasılıkla kullanılacak subakut enfarktüs senaryo temsil etmez. Burada iskemi-reperfüzyon yaralanması indüksiyonu ve mezenkimal kök hücre (MsC) teslimi için iki bölümlü bir dizi cerrahi işlem denilmektedir. Kök hücre yönetimi bu yöntem ilk bağışıklık yanıtı atlatarak hasarlı doku etrafında daha uzun canlılık ve tutma için izin verebilir. İskemi reperfüzyon yaralanması bir model farelerde mezenkimal kök hücrelerin teslimi ile birlikte indüklenen oldu (3.0 x 105),ststitutively ifade CMV organizatörü altında muhabir gen firefly luciferase ifade, intramiyokardial 7 gün sonra. Hayvanlar sırasıyla yaralanma ve hücre enjeksiyonu onayı için ultrason ve biyolüminesans görüntüleme ile görüntülendi. Daha da önemlisi, SC doğumu için bu iki işlem yaklaşımını gerçekleştirirken ek komplikasyon oranı yoktu. Kök hücre yönetimi bu yöntem, topluca state-of-the-art muhabir genlerin kullanımı ile, canlılık ve kronik iskemi bir durumda nakledilen SCs tutulması in vivo çalışma için izin verebilir klinik olarak görülen, aynı zamanda ilk pro-inflamatuar yanıtı atlatmak. Özetle, kök hücrelerin miyokardyuma gecikmeli olarak ulaştırılması için bir protokol oluşturduk, bu da hasarlı dokunun yenilenmesini teşvik etmede potansiyel yeni bir yaklaşım olarak kullanılabilir.
Introduction
Kardiyovasküler hastalık dünya çapında en sık morbidite ve mortalite nedeni olmaya devam etmektedir. Kardiyak iskemik olayların miyokardiyum un ve çevresindeki hücrelerin genel işlevine zararlı olduğu bulunmuştur1. Kardiyomiyositlerin sadece %00.45-1.0’̴ miyokardiyal hasar oluştuktan sonra her yıl yenilenecektir2. Artan talep ve tedaviler geliştirmeye doğal odak rağmen, yaralı doku rejenerasyonyardımcı tedaviler kurmak zor olmuştur ve hala daha fazla optimizasyon gerektirir3,4,5. Kök hücre tedavileri iskemik bir olaydan sonra hasarlı dokuyu gençleştirmek için alternatif bir yol olarak sunulmuştur; ancak, bu tedavilerin ilerlemesi sınırlı sağkalım ve yaralı bir alana hücrelerin tutulması ile meydan olmuştur6.
Bir iskemik olay dan sonra kalbin mikroçevre hipoksik olarak karakterize edilebilir, pro-oksidan, ve pro-inflamatuar, terapötik kök hücrelerin hayatta kalmak için adapte için düşmanca koşullar sunan7,8. Bir bağışıklık yanıtı yaralanma sonrasında tetiklenir gibi, naif lenfositler, makrofajlar, nötrofiller ve mast hücreleri ölen hücreleri kaldırarak hasarı onarmak için girişimi ve doku remodeling için süreci modüle9,10,11. İlk 3 gün post-iskemi içinde, inflamasyon bölgede nötrofil ve monositler yüksek sayıda pro-inflamatuar sitokinlerin salınımı ile zirvede10,12. 7 gün sonra, çok iltihap yatışmış ve reparative hücrelere geçiş başlar, remodeling kaskad tamamlanana kadar devam, farelerde yaklaşık 14 gün13. Cerrahi yöntemimiz, iskemi reperfüzyon uyrması sonrası en yüksek doğuştan gelen immün yanıtı atlamak için miyokardiyuma biyolojik lerin girişine alternatif bir yaklaşımdır. Aynı zamanda, akut miyokard infarktüsile karşılaştırıldığında göz önünde bulundurulması gereken farklı değişkenler olabileceği subakut/kronik iskemi durumunda ki tedavilerin incelenmesine olanak sağlayacaktır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dünya çapında 85 milyondan fazla insan kardiyovasküler hastalık3etkilenir. Bu iskemik olayların yüksek yaygınlığı, hasarlı dokunun yenilenmesini teşvik etmek için alternatif tedavilerin daha da geliştirilmesini ve genişletilmesini gerektirmektedir. Geleneksel yöntemler terapötik sonraki uygulama ile akut bir ortamda iskemi reperfüzyon prosedürü kullanmak1. İnflamatuar reaksiyonlar 3-4 gün arasında zirvede olan bir kardiyak iskemik olay postdating, n?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Hiçbiri.
Materials
| 0.9% NaCl Irrigation, USP | Baxter | 0338-0048-04 | |
| 11×12" Press n' Seal surgical drape, autoclavable | SAI Infusion Technologies | PSS-SD | |
| 24G 3/4" IV catheter tube | Jelco | 4053 | |
| 28G x 1/2" 1mL allergy syringe | BD | 305500 | Injection of analgesic |
| 30G x 1/2" 3/10cc insulin syringe | Ulticare | 08222.0933.56 | Injection of stem cells |
| 6-0 S-29, 12" Vicryl suture | Ethicon | J556G | Intercostal, superficial muscle and skin layer incision closure |
| 9-0 BV100-4, 5" Ethilon suture | Ethicon | 2829G | Ligation of the LAD artery |
| Absorbent underpad | Thermo Fischer Scientific | 14-206-64 | For underneath the animal |
| Alcohol prep pads, 2 ply, medium | Coviden | 6818 | |
| Anti-fog face mask | Halyard | 49235 | |
| Bonn Strabismus scissors, curved, blunt | Fine Science Tools | 14085-09 | |
| Buprenorphine HCL SR LAB 1mg/ml, 5 ml | ZooPharm Pharmacy | Buprenorphine narcotic analgesic formulated in a polymer that slows absorption extending duration of action (72 hours duration of activity). | |
| Castroviejo needle holders, curved | Fine Science Tools | 12061-01 | |
| Curity sterile gauze sponges | Coviden | 397310 | |
| Delicate suture tying forceps, 45 angle bent | Fine Science Tools | 11063-07 | |
| Electric Razor | Wahl | Fur removal | |
| Isoflurane 100 ml | Cardinal Health | PI23238 | Anesthetic |
| Lab coat | |||
| Monoject 1 mL hypodermic syringe | Coviden | 8881501400 | |
| Moria iris forceps, curved, serrated (x2) | Fine Science Tools | 11370-31 | |
| Moria speculum retractor | Fine Science Tools | 17370-53 | |
| Mouse endotracheal intubation kit | Kent Scientific | ||
| Nair depilatory cream | Johnson & Johnson | Fur removal | |
| Optixcare eye lube plus | Aventix | Sterile ocular lubricant | |
| Physiosuite ventilator | Kent Scientific | ||
| PolyE Polyethylene tubing | Harvard Apparatus | 72-0191 | Temporary compression of LAD artery |
| Povidone-iodine swabs | PDI | S41125 | |
| Scalpel, 10-blade | Bard-Parker | 371610 | |
| Sterile 3" cotton tipped applicators | Cardinal Health | C15055-003 | |
| Sterile 6" tapered cotton tip applicators | Puritan | 25-826-5WC | |
| Sterile gloves | Cardinal Health | N8830 | |
| Sterilization pouches | Medline | MPP100525GS | |
| Surgery cap | |||
| Surgical Microscope | Leica | M125 | |
| Suture tying forceps, straight (x2) | Fine Science Tools | 10825-10 | |
| Transpore surgical tape | 3M | 1527-1 | |
| Triple antibiotic ointment | G&W Laboratories | 11-2683ILNC2 | Topical application to prevent infection |
| Vannas-Tübingen Spring Scissors, curved | Fine Science Tools | 15004-08 | |
| Vetflo vaporizer | Kent Scientific |
References
- Franchi, F., et al. The Myocardial Microenvironment Modulates the Biology of Transplanted Mesenchymal Stem Cells. Molecular Imaging Biology. , (2020).
- Bergmann, O., et al. Evidence for cardiomyocyte renewal in humans. Science. 324 (5923), 98-102 (2009).
- Writing Group, M., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 38 (2016).
- Gersh, B. J., Simari, R. D., Behfar, A., Terzic, C. M., Terzic, A. Cardiac cell repair therapy: a clinical perspective. Mayo Clinic Protocol. 84 (10), 876-892 (2009).
- Terzic, A., Behfar, A. Regenerative heart failure therapy headed for optimization. European Heart Journal. 35 (19), 1231-1234 (2014).
- Beegle, J., et al. Hypoxic preconditioning of mesenchymal stromal cells induces metabolic changes, enhances survival, and promotes cell retention in vivo. Stem Cells. 33 (6), 1818-1828 (2015).
- Kubli, D. A., Gustafsson, A. B. Mitochondria and mitophagy: the yin and yang of cell death control. Circulation Research. 111 (9), 1208-1221 (2012).
- Psaltis, P. J., et al. Noninvasive monitoring of oxidative stress in transplanted mesenchymal stromal cells. JACC Cardiovascular Imaging. 6 (7), 795-802 (2013).
- Peet, C., Ivetic, A., Bromage, D. I., Shah, A. M. Cardiac monocytes and macrophages after myocardial infarction. Cardiovasc Research. 16 (6), 1101-1112 (2020).
- Swirski, F. K., Nahrendorf, M. Cardioimmunology: the immune system in cardiac homeostasis and disease. Nature Reviews Immunology. 18 (12), 733-744 (2018).
- Zhang, Z., et al. Mesenchymal Stem Cells Promote the Resolution of Cardiac Inflammation After Ischemia Reperfusion Via Enhancing Efferocytosis of Neutrophils. Journal of the American Heart Association. 9 (5), 014397 (2020).
- Saxena, A., Russo, I., Frangogiannis, N. G. Inflammation as a therapeutic target in myocardial infarction: learning from past failures to meet future challenges. Translational Research. 167 (1), 152-166 (2016).
- Prabhu, S. D., Frangogiannis, N. G. The Biological Basis for Cardiac Repair After Myocardial Infarction: From Inflammation to Fibrosis. Circulation Research. 119 (1), 91-112 (2016).
- Dominici, M., et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 8 (4), 315-317 (2006).
