Utilisation synergique des cellules neurales précurseurs et peptides d'auto-assemblage dans la partie expérimentale moelle épinière cervicale blessures
Summary
Treating cervical spinal cord injury with both self-assembling peptides (SAP) and neural precursor cells (NPC), together with growth factors, is a promising approach to promote regeneration and recovery. A contusion/compression aneurysm clip rat model of cervical SCI and combined treatment involving SAP injection and NPC transplantation is established.
Abstract
Lésions de la moelle épinière (SCI) provoquent des troubles neurologiques graves et les conséquences psychologiques, économiques et sociales pour les patients et leurs familles. Cliniquement, plus de 50% de la SCI affecte la colonne cervicale 1. En conséquence de la lésion primaire, une cascade de mécanismes secondaires, y compris l'inflammation, l'apoptose et la démyélinisation se produisent finalement conduit à la cicatrisation des tissus et du développement de cavités intramédullaires 2,3. Tous deux représentent des barrières physiques et chimiques à la transplantation de cellules, l'intégration et la régénération. Par conséquent, l'environnement de mise en forme et d'inhibition de pontage cavités pour créer un milieu propice à la transplantation de cellules et de régénération est une cible thérapeutique prometteuse 4. Ici, un modèle contusion / compression du col de l'utérus SCI en utilisant un clip à anévrisme est décrite. Ce modèle est plus cliniquement pertinent que d'autres modèles expérimentaux, puisque section complète ou ruptures du cordon sont rares. Toujours dans COMPARAISOn au modèle de perte de poids, ce qui en particulier les dommages colonnes de dos, la compression circonférentielle de la moelle épinière apparaît avantageux. force de fermeture Clip et la durée peuvent être ajustées pour obtenir différente gravité des blessures. Un ressort annulaire facilite étalonnage précis et la constance de pince vigueur. Dans des conditions physiologiques, les peptides d'auto-assemblage synthétiques (SAP) auto-assembler en nanofibres et donc, lancent un appel pour l'application de la SCI 5. Ils peuvent être injectés directement dans la lésion en minimisant les dommages au cordon. PAS sont des structures biocompatibles ériger des échafaudages pour combler les cavités médullaires et donc, équiper le cordon endommagé pour des traitements régénérateurs. K2 (QL) 6K2 (NQ6) est un roman de SAP introduit par Dong et un l. 6 En comparaison à d'autres peptides, NQ6 auto-assemble en β-feuilles à pH neutre 6 0,14 jours après la SCI, après la phase aiguë, PAS sont injectés dans le centre de la lésion et les cellules précurseurs neurales (NPC) sont injeDECT dans les colonnes dorsales adjacentes. Afin de soutenir la survie des cellules, la transplantation est combinée avec l'administration sous-dural continue de facteurs de croissance de micro-pompes osmotiques pendant 7 jours.
Introduction
Plus de 50% des lésions de la moelle épinière sont liés à la colonne cervicale. Dans la mise en clinique deux mécanismes physiopathologiques principaux sont décrits: le premier contusion de la moelle épinière et ensuite, la compression permanente causée par des fractures osseuses, des hémorragies ou de gonflement des tissus.
Les mimétiques contusion / modèle de compression du clip d'anévrisme deux mécanismes physiopathologiques: encliquetage du clip produit une contusion et la durée de coupure correspond à la composante de compression, en admettant que la compression dans les milieux cliniques causés par des fractures osseuses, des hémorragies ou de gonflement des tissus dernière étape de plus. Le clip d'anévrisme utilisé est modifié par un ressort annulaire garantissant force de pincement exacte et reproductible. Surtout en comparaison avec l'hémi-transection ou le modèle de contusion, ce clip d'anévrisme imite modèle meilleurs paramètres cliniques. Bien que les patients souffrant de lésions thoraciques souffrent de paraplégie, la plupart des patients avec inj col de l'utérusuries sont tétraplégique et complètement dépendante. La structure anatomique de la moelle cervicale, cependant, montre des différences significatives par rapport à la thoracique ou lombaire, et donc, se adresse en particulier dans ce protocole.
Le développement des cavités médullaires et des cicatrices de tissus sont des obstacles pour la récupération et la régénération. Pour surmonter ces obstacles à l'utilisation de matériel d'échafaudage est une approche prometteuse. peptides auto-assemblage peuvent être injectés directement dans l'épicentre de la lésion. Là, ils se assemblent en échafaudages nano-fibres de transition de la cavité et à améliorer l'environnement en réduisant l'inflammation inhibitrice et effarouchement des tissus. Bien que les matériaux rigides provoquent des dommages considérables de la moelle épinière lors de l'implantation, les peptides peuvent être injectés de fluide en toute sécurité et sans dommage sévère supplémentaire.
Amélioration de l'environnement d'inhibition avec des peptides d'auto-assemblage avant la transplantation de cellules souches, par conséquent, supporte la cellule iNTÉGRATION, la différenciation et, enfin, la récupération fonctionnelle après lésion de la moelle épinière cervicale.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ce protocole a été développé pour permettre au lecteur de réaliser un modèle de lésion cervicale chez les rats et d'utiliser une approche de traitement combiné avec les PAS et les PNJ favorisant une meilleure récupération après cervicale SCI.
Surtout en comparaison à d'autres modèles de traumatismes cervicaux, comme le (hémi) -transection modèle ou les modèles de chute de poids et une commotion cérébrale, le clip contusion / modèle de compression représente à la …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous tenons à souligner l'appui de financement pour ce travail par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), la Fondation Krembil famille, le président Halbert dans Neural Repair and Regeneration, Phillip et Peggy DeZwirek, et Gordon Yao pour la contribution à la figure 2 . Klaus Zweckberger a été financé par une subvention de la "Deutsche Forschungsgesellschaft" (DFG).
Materials
| Name | Company |
| Aneurysmal clip | SharpTech |
| Surgical microscope | Leica |
| Micro injection system | World Precision Instruments, Inc. |
| Small animal stereotaxic instrument | David Kopf Instruments |
| Hamilton syringe | Hamilton company |
| Subdural pumps | Alzet osmotic micro pump 1007D |
| Surgical instrument | Fine Science tools |
| Isoflurane USP | Pharmaceutical Partners of Canada Inc. |
| 0.9% Sodium Chloride injection USP | Baxter |
| 7.5% Povidone iodine | Purdue Pharma |
| 70% Isopropyl alcohol USP | GreenField Ethanol Inc. |
| QL6 SAP | Covidien |
| 0.4% Trypan blue | Gibco |
| Platelet-Derived Growth Factor (PDGF) | Sigma |
| Epidermal Growth Factor (EGF) | Sigma |
| Fibroblast Growth Factor (FGF) | Sigma |
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