Retraso en la administración intramiocardio de células madre después de la lesión por reperfusión de isquemia en un modelo murino
Summary
Células madre se investigan continuamente como tratamientos potenciales para individuos con daño miocárdico, sin embargo, su disminución de la viabilidad y retención dentro del tejido lesionado puede afectar su eficacia a largo plazo. En este manuscrito describimos un método alternativo para la entrega de células madre en un modelo murino de lesión por reperfusión de isquemia.
Abstract
Existe un interés significativo en el uso de células madre (SCs) para la recuperación de la función cardíaca en individuos con lesiones miocárdicas. Más comúnmente, la terapia con células madre cardíacas se estudia mediante la administración de SCs simultáneamente con la inducción de la lesión miocárdica. Sin embargo, este enfoque presenta dos limitaciones significativas: el entorno isquémico proinflamatorio temprano puede afectar la supervivencia de las CC trasplantadas, y no representa el escenario de infarto subagudo donde es probable que se utilicen los CC. Aquí describimos una serie de procedimientos quirúrgicos de dos partes para la inducción de la lesión de isquemia-reperfusión y la administración de células madre mesenquimales (MSC). Este método de administración de células madre puede permitir la viabilidad más larga y la retención alrededor del tejido dañado al eludir la respuesta inmunitaria inicial. Un modelo de lesión por reperfusión de isquemia fue inducido en ratones acompañado de la administración de células madre mesenquimales (3,0 x 105), expresando establemente el gen reportero de la luciérnqueasa luciferasa bajo el promotor de CMV expresado constitutivamente, intramiicciardialmente 7 días después. Los animales fueron objeto de imágenes por ultrasonido e imágenes bioluminiscentes para la confirmación de lesiones e inyección de células, respectivamente. Es importante destacar que no hubo una tasa de complicaciones adicional al realizar este enfoque de dos procedimientos para la entrega de SC. Este método de administración de células madre, colectivamente con la utilización de genes reporteros de última generación, puede permitir el estudio in vivo de viabilidad y retención de CC trasplantados en una situación de isquemia crónica comúnmente vista clínicamente, al tiempo que se elude la respuesta proinflamatoria inicial. En resumen, establecimos un protocolo para la entrega retardada de células madre en el miocardio, que puede ser utilizado como un nuevo enfoque potencial en la promoción de la regeneración del tejido dañado.
Introduction
Las enfermedades cardiovasculares siguen siendo la causa más común de morbilidad y mortalidad en todo el mundo. Se ha encontrado que los eventos isquémicos cardíacos son perjudiciales para la función general del miocardio y las células circundantes1. Sólo ̴0,45-1,0% de los cardiomiocitos se regenerarán cada año después de que se produzca daño miocárdico2. A pesar de la creciente demanda y el enfoque inherente en el desarrollo de tratamientos, las terapias que ayudan en la regeneración del tejido lesionado han sido difíciles de establecer y todavía requieren una mayor optimización3,,4,,5. Terapias de células madre se han introducido como un camino alternativo para rejuvenecer el tejido dañado después de un evento isquémico; sin embargo, el avance de estas terapias ha sido desafiado por la limitada supervivencia y retención de las células a una zona lesionada6.
El microambiente del corazón después de un evento isquémico se puede caracterizar como hipoxico, pro-oxidante y proinflamatorio, presentando condiciones hostiles para que las células madre terapéuticas se adapten a la supervivencia7,,8. Como respuesta inmunitaria se desencadena después de una lesión, linfocitos ingenuos, macrófagos, neutrófilos y células del mástil intentan reparar el daño mediante la eliminación de las células moribundas y la modulación del proceso de remodelación de tejidos9,,10,,11. Dentro de los primeros 3 días post-isquemia, la inflamación está en su apogeo con la liberación de citoquinas proinflamatorias con un alto número de neutrófilos y monocitos en la zona10,,12. Después de 7 días, gran parte de la inflamación ha disminuido y comienza la transición a células reparadoras, continuando hasta que se complete la cascada de remodelación, aproximadamente 14 días en ratones13. Nuestro método quirúrgico es un enfoque alternativo potencial a la introducción de productos biológicos en el miocardio para evitar la respuesta inmune innata pico después de la lesión por reperfusión de isquemia. Al mismo tiempo, permitirá el estudio de cualquier tratamiento en una condición de isquemia subaguda/crónica donde puede haber diferentes variables a considerar en comparación con el infarto agudo de miocardio.
Protocol
Representative Results
Discussion
Más de 85 millones de personas en todo el mundo están afectadas por enfermedades cardiovasculares3. La alta prevalencia de estos eventos isquémicos garantiza un mayor desarrollo y expansión de terapias alternativas para promover la regeneración del tejido dañado. Los métodos tradicionales utilizan el procedimiento de reperfusión de isquemia en un entorno agudo con posterior administración de las terapias1. Las reacciones inflamatorias están en su apogeo entre 3-4 …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ninguno.
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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