Transplante de Células-tronco em um In vitro Modelo de isquemia / reperfusão Simulated
Summary
Demonstramos como configurar um<em> In vitro</em> Isquemia / reperfusão modelo e como avaliar o efeito da terapia com células-tronco em células cardíacas pós-isquêmica.
Abstract
Protocolos de transplante de células-tronco estão encontrando seu caminho na prática clínica 1,2,3. Obter melhores resultados, fazendo com que os protocolos mais robustos, e encontrar novas fontes de células implantáveis são o foco de pesquisas recentes 4,5. Investigar a eficácia de terapias celulares não é uma tarefa fácil e novas ferramentas são necessários para investigar os mecanismos envolvidos no processo de tratamento 6. Nós projetamos um protocolo experimental de isquemia / reperfusão, a fim de permitir a observação de conexões celulares e mecanismos subcelulares mesmo durante a isquemia / reperfusão e após o transplante de células-tronco e para avaliar a eficácia da terapia celular. H9c2 cardiomyoblast células foram colocadas em placas de cultura de células 7,8. Isquemia foi simulado com 150 minutos em um meio de glicose livre com nível de oxigênio abaixo de 0,5%. Então, a mídia normal e os níveis de oxigênio foram reintroduzidos para simular reperfusão. Após a privação de glicose oxigênio,as células danificadas foram tratados com transplante de medula óssea humana rotulados derivados de células-tronco mesenquimais, adicionando-os à cultura. Células-tronco mesenquimais são as preferidas em ensaios clínicos, porque eles são facilmente acessíveis com cirurgia minimamente invasiva, facilmente expansível e autólogo. Após 24 horas de co-cultivo, as células foram coradas com calceína e de etídeo-homodímero de diferenciar entre células vivas e mortas. Esta configuração permitiu investigar as conexões intercelulares por microscopia de fluorescência confocal e quantificar a taxa de sobrevivência de células pós-isquêmica por citometria de fluxo. Microscopia confocal mostrou as interações das duas populações de células, tais como fusão celular e formação de nanotubos intercelular. Citometria de fluxo revelou três grupos de células danificadas que podem ser plotados em um gráfico e analisados estatisticamente. Essas populações podem ser investigados separadamente e conclusões podem ser tiradas destes dados sobre a eficácia do simuladoabordagem terapêutica.
Protocol
Discussion
O protocolo demonstrado in vitro é uma abordagem para a questão muito mais complexa da terapia com células-tronco em infarto do miocárdio, com todas as vantagens e desvantagens de tal modelo. Obviamente, ele não pode refletir a complexa (imunológica, por exemplo) eventos que ocorrem durante e após infarto do miocárdio, mas pode se concentrar sobre os efeitos diretos das células adicionado nas células pós-isquêmica. Os efeitos da isquemia simulada sobre H9c2 cardiomyoblasts depende muito do tempo de OGD, sobr…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi financiado pela OTKA (Hungarian Fundo de Investigação Científica) D45933, T049621, TET (Hungarian Ciência e Tecnologia Foundation) A4/04, Arg-17/2006 e SIN, Bolyai, Bolsas e Öveges TÁMOP 4.2.2-08 / 1 / KMR-2008-0004 e 4.2.1 / B 09/1/KMR-2010-0001. OTKA 83803. Gostaríamos de agradecer Gesztes William para fornecer a voz-over.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| calcein-AM | Molecular Probes | L3224, C3099 | http://www.invitrogen.com |
| ethidium homodimer-2 | Molecular Probes | L3224, E3599 | http://www.invitrogen.com |
| Vybrant DiD | Molecular Probes | V22887 | http://www.invitrogen.com |
Table 1. Reagents.
| Name of the equipment | Company | Comments (optional) |
| PeCon cell incubation system for Zeiss microscopes | PeCon GmbH | www.pecon.biz/ |
Table 2. Equipment.
Riferimenti
- Dimmeler, S., Burchfield, J., Zeiher, A. M. Cell-Based Therapy of Myocardial Infarction. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 28, (2008).
- Kim, S. U., de Vellis, J. Stem cell-based cell therapy in neurological diseases: A review. Journal of Neuroscience Research. 87, 2183-21 (2009).
- Lee, K., Chan, C. K., Patil, N., Goodman, S. B. Cell therapy for bone regeneration-Bench to bedside. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 89, 252-25 (2009).
- Gaipa, G. GMP-based CD133+ cells isolation maintains progenitor angiogenic properties and enhances standardization in cardiovascular cell therapy. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 14, 1619-1619 (2010).
- Trounson, A. New perspectives in human stem cell therapeutic research. BMC medicine. 7, 29-29 (2009).
- Mazhari, R., Hare, J. M. Mechanisms of action of mesenchymal stem cells in cardiac repair: potential influences on the cardiac stem cell niche. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 4, S21-S21 (2007).
- Kimes, B. W., Brandt, B. L. Properties of a clonal muscle cell line from rat heart. Experimental Cell Research. 98, 367-367 (1976).
- Sardao, V. A. Vital imaging of H9c2 myoblasts exposed to tert-butylhydroperoxide–characterization of morphological features of cell death. BMC Cell Biol. 8, 11-11 (2007).
- Hescheler, J. Morphological, biochemical, and electrophysiological characterization of a clonal cell (H9c2) line from rat heart. Circulation research. 69, 1476-1476 (1991).
- Cselenyak, A. Mesenchymal stem cells rescue cardiomyoblasts from cell death in an in vitro ischemia model via direct cell-to-cell connections. BMC Cell Biol. 11, 29-29 (2010).
- Sauvant, C. Implementation of an in vitro model system for investigation of reperfusion damage after renal ischemia. Cell Physiol Biochem. 24, 567-567 (2009).
- Namas, R. A. Hypoxia-Induced Overexpression of BNIP3 is Not Dependent on Hypoxia-Inducible Factor 1alpha in Mouse Hepatocytes. Shock. 36, 196-196 (2011).
- Cao, L. Hypoxia/Reoxygenation Up-Regulated the Expression of Death Receptor 5 and Enhanced Apoptosis in Human Hepatocyte Line. Transplantation Proceedings. 38, 2207-2207 (2006).
- Meloni, B. P., Meade, A. J., Kitikomolsuk, D., Knuckey, N. W. Characterisation of neuronal cell death in acute and delayed in vitro ischemia (oxygen-glucose deprivation) models. Journal of Neuroscience Methods. 195, 67-67 (2011).
- Mimeault, M., Hauke, R., Batra, S. K. Stem cells: a revolution in therapeutics–recent advances in stem cell biology and their therapeutic applications in regenerative medicine and cancer therapies. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 82, 252-252 (2007).
- Angoulvant, D. Mesenchymal stem cell conditioned media attenuates in vitro and ex vivo myocardial reperfusion injury. J Heart Lung Transplant. 30, 95-95 (2010).
- Lim, Y. J., Zheng, S., Zuo, Z. Morphine Preconditions Purkinje Cells against Cell Death under In Vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Conditions. Anesthesiology. 100, 562-562 (2004).
- Guo, J. Estrogen-receptor-mediated protection of cerebral endothelial cell viability and mitochondrial function after ischemic insult in vitro. J Cereb Blood Flow Metab. 30, 545-545 (2010).
