Entrega intramiocárdica atrasada de células-tronco após lesão de reperfusão de Isquemia em um modelo murino
Summary
As células-hastes são continuamente investigadas como tratamentos potenciais para indivíduos com danos do miocárdio, no entanto, sua diminuição da viabilidade e retenção dentro do tecido lesionado pode afetar sua eficácia a longo prazo. Neste manuscrito descrevemos um método alternativo para a entrega de células-tronco em um modelo murino de lesão de reperfusão de isquemia.
Abstract
Há um interesse significativo no uso de células-tronco (SCs) para a recuperação da função cardíaca em indivíduos com lesões do miocárdio. Mais comumente, a terapia de células-tronco cardíacas é estudada através do parto de SCs simultaneamente com a indução de lesão miocárdia. No entanto, essa abordagem apresenta duas limitações significativas: o ambiente isquêmico pró-inflamatório hostil precoce pode afetar a sobrevivência de SCs transplantadas, e não representa o cenário de infarto subagutado onde as SCs provavelmente serão utilizadas. Aqui descrevemos uma série de dois procedimentos cirúrgicos para a indução de lesão de isquemia-reperfusão e entrega de células-tronco mesenquimais (MSCs). Este método de administração de células-tronco pode permitir a maior viabilidade e retenção em torno do tecido danificado, contornando a resposta imune inicial. Um modelo de lesão de reperfusão de isquemia foi induzido em camundongos acompanhados da entrega de células-tronco mesenquimais (3,0 x 105), expressando com estoquá-lo sob o promotor de CMV expresso constitutivamente, intramiocardialmente 7 dias depois. Os animais foram imagens por ultrassom e bioluminescente para confirmação de lesão e injeção de células, respectivamente. É importante ressaltar que não houve taxa adicional de complicação ao realizar essa abordagem de dois procedimentos para o parto em SC. Este método de administração de células-tronco, coletivamente com a utilização de genes repórteres de última geração, pode permitir o estudo in vivo de viabilidade e retenção de SCs transplantados em uma situação de isquemia crônica comumente vista clinicamente, ao mesmo tempo em que contorna a resposta inicial pró-inflamatória. Em resumo, estabelecemos um protocolo para a entrega atrasada de células-tronco no miocárdio, que pode ser usado como uma nova abordagem potencial na promoção da regeneração do tecido danificado.
Introduction
As doenças cardiovasculares continuam sendo a causa mais comum de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Eventos isquêmicos cardíacos têm sido prejudiciais para a função geral do miocárdio e células circundantes1. Apenas 0,45-1,0% dos cardiomiócitos se regenerarão a cada ano após a ocorrência de danos no miocárdio2. Apesar da crescente demanda e do foco inerente no desenvolvimento de tratamentos, as terapias que auxiliam na regeneração do tecido lesionado têm sido difíceis de estabelecer e ainda requerem maior otimização3,4,5. As terapias com células-tronco foram introduzidas como um caminho alternativo para rejuvenescer o tecido danificado após um evento isquêmico; no entanto, o avanço dessas terapias tem sido desafiado pela sobrevivência limitada e retenção das células para uma área ferida6.
O microambiente do coração após um evento isquêmico pode ser caracterizado como hipoxico, pró-oxidante e pró-inflamatório, apresentando condições hostis para células-tronco terapêuticas se adaptarem à sobrevivência7,,8. Como uma resposta imune é desencadeada após lesões, linfócitos ingênuos, macrófagos, neutrófilos e células de mastro tentam reparar o dano removendo células moribundas e modulando o processo de remodelação tecidual9,,10,,11. Nos primeiros 3 dias pós-isquemia, a inflamação está no seu auge com a liberação de citocinas pró-inflamatórias com alto número de neutrófilos e monócitos na área10,12. Após 7 dias, grande parte da inflamação diminuiu e a transição para células reparados começa, continuando até que a cascata remodelante esteja completa, aproximadamente 14 dias em camundongos13. Nosso método cirúrgico é uma abordagem alternativa potencial para a introdução de biológicos no miocárdio para contornar o pico de resposta imune inata após lesão de reperfusão de isquemia. Ao mesmo tempo, permitirá o estudo de quaisquer tratamentos em condição de isquemia subacute/crônica onde possa haver diferentes variáveis a considerar em comparação com o infarto agudo do miocárdio.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mais de 85 milhões de pessoas em todo o mundo são afetadas por doenças cardiovasculares3. A alta prevalência desses eventos isquêmicos garante o desenvolvimento e a expansão de terapias alternativas para promover a regeneração do tecido danificado. Os métodos tradicionais utilizam o procedimento de reperfusão da isquemia em um ambiente agudo com posterior administração terapêutica1. As reações inflamatórias estão no seu auge entre 3 e 4 dias após um evento…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nenhum.
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 |
Riferimenti
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