Summary

Rat Kalp Yetmezliği Hücre Terapisi: Miyokard İnfarktüsü için çift Torakotomi ve Hücreleri ile BioMatrix arasında Epikardiyal implantasyonu

Published: September 22, 2014
doi:

Summary

Bir kemirgen modelinde, LAD ligasyonu ile uyarılmış miyokardiyal enfarktüsü tedavi etmeye yönelik bir biograft implantasyonu, geleneksel olarak iki açık kalp ameliyatı gerektirmiştir. Ölümlerini azaltmak ve hücreleri ile ilişkili solid ve jelatinli biyolojik matrisler tespiti için en uygun koşulları sağlamak amacıyla, minimal invaziv prosedürler geliştirilmiştir.

Abstract

Kardiyak hücre tedavisi hücreleri ile ilişkili biyomateryallerin ilgi ve implantasyonu artan kazanmış miyokart hücre teslim optimize etmek için önemli bir sorun haline gelmiştir. Miyokard infarktüsü kemirgen modeli (MI) arter (LAD) ligasyonu yaygın bir torakotomi yapılmıştır sol ön inen oluşan; bir sternotomi ile bir ikinci açık kalp cerrahisi, geleneksel olarak tedavi epikardiyal uygulanması için gerçekleştirilmiştir. LAD ligasyon modeli açıklaması yana, ameliyat sonrası ölüm oranı ancak ikinci ameliyat kritik kalmıştır, 35-13% düşmüştür. Ağrı ve ameliyat sonrası enfeksiyon kazanımını arttırmak ve azaltmak için, minimal invaziv cerrahi işlemler sunulmaktadır. İki torakotomi, LAD ligasyon için ilk biri ve tedavi epikardiyal yönetimi için ikinci bir yapıldı. Bir katı ya da jel matrisler özellikleri ile bağlantılı hücrelerden oluşan Biografts enfarktüslü ar üzerine uygulanmıştırad. 2 ve 6 hafta sonra gerçekleştirilmiştir ekokardiyografi ile teyit edildiği gibi, LAD ligasyon kalp fonksiyonlarının kaybı ile sonuçlandı. Goldner kalp bölümlerinde gerçekleştirilen trikrom boyama Transmural skar oluşumunu doğruladı. Birinci ve ikinci ameliyatlar daha az olduğunu,% 10 post-operatif mortalite sonuçlandı.

Introduction

19. yüzyılın sonundan bu yana, kardiyovasküler hastalık sanayileşmiş ülkelerde bir numaralı seri katili kalmıştır. Bunlar arasında, koroner arter hastalığı, ana etiyolojisi temsil eder. Miyokard infarktüsü (Mİ) ve akut faz sonuçları giderek kronik fazda ve ciddi kalp yetmezliği doğru gelişir uyumsuz biçimlenme tarafından takip edilmektedir. Önemli en son teknolojik ve terapötik ilerlemelere rağmen, bağlı kalp yetmezliğinin ilerlemesine morbidite ve mortalitesi hala 1 büyüyor. Bu bağlamda, hücre tedavisi kalp yetmezliği doğru hastalığın ilerlemesini durdurmak ve miyokardın son zamanlarda belirlenen rejeneratif kapasitesini harekete geçirmek için yeni bir tedavi seçeneği olarak artan bir ilgi kazanmıştır. Deneysel ve klinik araştırmalar çeşitli hücre tiplerinin kalp naklinden sonra elde yararlı etkileri ikna edici bir kanıt sağladı. Önemli sonuçlar geliştirilmiş cardi dahilac kasılma fonksiyonu, sol ventrikül remodeling azaldı infarkt azalır ve infarkt alanında damar yoğunluğu artmıştır. Fakat, hücre enjeksiyonundan sonra düşük hücre sayısı tutma önemli bir dezavantajı kalmıştır. Hücre teslim 2 iyileştirmek için bir alçı ile hücrelerin Derneği son zamanlarda araştırmacı ve klinik çıkarlarını teşvik etmişlerdir.

Koroner arter (LAD) sol ön inen ligasyonu transmural infarktüsü ve olgun bir yara sonuçlanan küçük bir hayvan modeli MI için bir referans yöntemidir. MI, kronik fazda uygulanan hücre tedavisi ikinci bir cerrahi müdahale gerektirir. Bir medyan sternotomi genellikle hücrelerin veya biografts bir epikardiyal implantasyon intramiyokardiyal enjeksiyonu sağlamak için gerçekleştirilir. Bu tür invaziv cerrahi işlemler ölüm oranı, ameliyat sonrası iyileşme süresi, ağrı ve enfeksiyon riskini arttırır. Burada sunulan minimal invaziv yaklaşım değil sadece bu önyargı engeller ama aynı zamanda o sağlarTedavi uygulaması için kalbin ptimal erişilebilirlik. MI ve jel tipi biyolojik matris ile ilişkili hücrelerin epikardiyal implantasyon sol interkostal torakotomilerde üzeri kalpte yapılır.

Protocol

NOT: Lewis Kadın ve Erkek sıçanlar, 200-220 gr standart laboratuar koşullarında (12 saat aydınlık ve karanlık döngüsü, istenildiği kadar su ve gıda, IVC kafes) altında tutuldular. Tüm hayvanlar hayvan koruma FELASA ve İsviçre Kanun tavsiyelerine uygun olarak tedavi edildi. 1. Hücre Hazırlanışı: Kemik İliği dan Mezenkimal Kök Hücre İzolasyonu 5 dakika boyunca bir indüksiyon odasında izofluran% 5 ve O 2 5 L / dak, sıçanları anestez…

Representative Results

Tüm hayvanlar torakotomilerde sonra 1 saat içinde iyileşti. Yara iyileşmesi hızlı oldu. Enfeksiyon veya ödemi gözlendi. Çift sol torakotomi kalbe iyi erişim (Şekil 1) izin verdi. Ağrı ve ameliyat sonrası mortalite düşüktür. Hayvan cerrahi hızla iyileşti ve (Şekil 2) ağırlık kazandı. Kaplan Meir sağkalım yüzde ilk torakotomi için% 96 oldu. 104 üzerinde dört sıçan ikinci torakotomi ile 24 saat aşağıdaki tedavi uygul…

Discussion

LAD kalıcı ligasyonu geri dönüşümsüz miyokard yaralanmasına neden olmaktadır. İlk hayvan modeli, o günden beri kronik MI için standart ve uygun model olarak kabul edilmiştir. 1960 4 tarif edilmiştir. Onun kararlılığı ve uyarlık MI 5 için tedavilerinin deneysel değerlendirilmesini sağladı. İlk açıklama aşağıdaki Geliştirilmiş prosedürler 35-13% 6 bir operatif mortalite oranı bildirdi.

Beklendiği gibi, LAD ligasyon 2 hafta içi…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar Prof Hendrik Tevaearai ve çalışmanın ilk kısmı için mali destek için Kalp Damar Cerrahisi Bölümü teşekkür ederim.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
POLYSORB 3-0 suture COVIDIEN UL 204
POLYSORB 5-0 suture COVIDIEN UL 202
SURGIPRO II 7-0 Suture COVIDIEN VP904X
CATHETER INSYTE 14G BD 381267
INSPIRA ADVANCED VOLUME CONTROLLED VENTILATOR HARVARD APPARATUS 557058
DUMONT #7 Forceps FST Germany 11274-20
Fibrin sealant BAXTER 1501441 TISSEEL Glue, Frozen -20°C
CASTROVIEJO EYE SPECULA HARVARD APPARATUS 72-8925 use as retractor for the ribs
IMDM Glutamax Gibco 31980
Pen/Strep Gibco 15140
FBS PAA Clone       A15-101
bone scissors Fine Science Tols 16044-10
Red Blood Cell Lysis Solution Gentra Systems D-50k1
Accutase cell detachment solution Stem cell technology 7920

References

  1. Gjesdal, O., Bluemke, D. A., Lima, J. A. Cardiac remodeling at the population level–risk factors, screening, and outcomes. Nat. Rev. Cardiol. 8, 673-685 (2011).
  2. Alcon, A., Cagavi Bozkulak, E., Qyang, Y. Regenerating functional heart tissue for myocardial repair. Cell Mol. Life Sci. 69, 2635-2656 (2012).
  3. Guex, A. G., Fortunato, G., Hegemann, D., Tevaearai, H. T., Giraud, M. N. General Protocol for the Culture of Cells on Plasma-Coated Electrospun Scaffolds. Methods Mol. Biol. 1058, 119-131 (2013).
  4. Selye, H., Bajusz, E., Grasso, S., Mendell, P. Simple techniques for the surgical occlusion of coronary vessels in the rat. Angiology. 11, 398-407 (1960).
  5. Gomes, A. C., Falcao-Pires, I., Pires, A. L., Bras-Silva, C., Leite-Moreira, A. F. Rodent models of heart failure: an updated review. Heart Fail. Rev. 18, 219-249 (2013).
  6. Horstick, G., et al. Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation. Am. J. Physiol. 276, 472-479 (1999).
  7. Duchatelle, J. P., Vivet, P., Cortes, M., Groussard, O., Pocidalo, J. J. Respiratory and Hemodynamic-Effects of Lateral Thoracotomy or Sternotomy in Mechanically Ventilated Rats. Eur. Surg. Res. 17, 10-16 (1985).
  8. Giraud, M. N., et al. Hydrogel-based engineered skeletal muscle grafts normalize heart function early after myocardial infarction. Artif. Organs. 32, 692-700 (2008).
  9. Siepe, M., et al. Myoblast-seeded biodegradable scaffolds to prevent post-myocardial infarction evolution toward heart failure. J. Thorac. Cardiov. Sur. 132, 124-131 (2006).
  10. Guex, A. G., et al. Plasma-functionalized electrospun matrix for biograft development and cardiac function stabilization. Acta Biomater. 10, (2014).
  11. Terrovitis, J., et al. Noninvasive Quantification and Optimization of Acute Cell Retention by In Vivo Positron Emission Tomography After Intramyocardial Cardiac-Derived Stem Cell Delivery. J. Am. Coll. Cardiol. 54, 1619-1626 (2009).
  12. Guo, H. D., Wang, H. J., Tan, Y. Z., Wu, J. H. Transplantation of marrow-derived cardiac stem cells carried in fibrin improves cardiac function after myocardial infarction. Tissue Eng. Part A. 17, 45-58 (2011).
  13. Qiao, H., et al. Death and Proliferation Time Course of Stem Cells Transplanted in the Myocardium. Mol. Imaging Biol. 11, 408-414 (2009).
  14. Conradi, L., Pahrmann, C., Schmidt, S., Deuse, T., Hansen, A., Eder, A., et al. Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue (EHT). J. Vis. Exp. 52 (e2605), (2011).

Play Video

Citer Cet Article
Frobert, A., Valentin, J., Cook, S., Lopes-Vicente, J., Giraud, M. Cell-based Therapy for Heart Failure in Rat: Double Thoracotomy for Myocardial Infarction and Epicardial Implantation of Cells and Biomatrix. J. Vis. Exp. (91), e51390, doi:10.3791/51390 (2014).

View Video