אספקה תוך-תוך-קרדיאלית מושהית של תאי גזע לאחר פציעת איסכמיה רפרציה במודל מורין
Summary
תאי גזע נחקרים ללא הרף כטיפולים פוטנציאליים עבור אנשים עם נזק שריר הלב, עם זאת, הכדאיות והשמירה שלהם ירד בתוך רקמה פצועה יכול להשפיע על היעילות שלהם לטווח ארוך. בכתב יד זה אנו מתארים שיטה חלופית למשלוח תאי גזע במודל מורין של פגיעה בהתרככיה.
Abstract
יש עניין משמעותי בשימוש בתאי גזע (SCs) להתאוששות של תפקוד הלב באנשים עם פציעות שריר הלב. הנפוץ ביותר, טיפול בתאי גזע לב נחקר על ידי אספקת SCs במקביל עם האינדוקציה של פגיעה בשריר הלב. עם זאת, גישה זו מציגה שתי מגבלות משמעותיות: הסביבה האיסכמית הפרו דלקתית העוינת המוקדמת עשויה להשפיע על הישרדותם של SCs מושתלים, והיא אינה מייצגת את תרחיש האוטם subacute שבו SCs סביר להניח ישמשו. כאן אנו מתארים סדרה של שני חלקים של הליכים כירורגיים עבור אינדוקציה של פגיעה איסכמיה-reperfusion ומסירה של תאי גזע mesenchymal (MSCs). שיטה זו של ניהול תאי גזע עשויה לאפשר את הכדאיות והשמירה הארוכה יותר סביב רקמה פגומה על ידי עקיפת התגובה החיסונית הראשונית. מודל של פגיעה reperfusion איסכמיה היה מושרה בעכברים מלווה במשלוח של תאי גזע mesenchymal (3.0 x 105), מבטא בstabing את הגן הכתב גחלילית לוציפראז תחת היזם CMV מבוטא באופן קונסטרטיבי, intramyocardially 7 ימים מאוחר יותר. בעלי החיים תדמינו באמצעות אולטרסאונד והדמיה ביו-לומסצנטית לאישור פציעה והזרקת תאים, בהתאמה. חשוב לציין, לא היה שיעור סיבוך נוסף בעת ביצוע גישה זו של שני נהלים עבור מסירה SC. שיטה זו של ניהול תאי גזע, יחד עם ניצול של גנים עיתונאי המדינה-of-the-art, עשוי לאפשר מחקר vivo של קיום ושמירה של SCs מושתלים במצב של איסכמיה כרונית נפוץ לראות קלינית, תוך עקיפת התגובה הפרו דלקתית הראשונית. לסיכום, הקמנו פרוטוקול לעיכוב במשלוח של תאי גזע לתוך שריר הלב, אשר יכול לשמש כגישה חדשה פוטנציאלית לקידום התחדשות של הרקמה הפגועה.
Introduction
מחלות לב וכלי דם נשאר הגורם הנפוץ ביותר של תחלואה ותמותה ברחבי העולם. אירועי לב איסכמי נמצאו מזיקים לתפקוד הכולל של שריר הלב והתאים שמסביב1. רק 0.45-1.0% מקרדיומיוציטים יתחדשו מדי שנה לאחר שנזק שריר הלביתרחש 2. למרות הביקוש הגובר וההתמקדות הטבועה בפיתוח טיפולים, טיפולים המסייעים להתחדשות של רקמות פצועות היו קשים להקים ועדייןדורשים אופטימיזציה נוספת 3,,4,,5. טיפולים בתאי גזע הוצגו כדרך חלופית כדי להצעיר רקמה פגומה לאחר אירוע איסכמי; עם זאת, קידום טיפולים אלה כבר אתגר על ידי הישרדות מוגבלת ושמירה של התאים לאזור6 פצוע.
המיקרו-סביבה של הלב לאחר אירוע איסכמי יכולה להיות מאופיינת כ hypoxic, פרו חמצון, ופרו דלקתיות, הצגת תנאים עוינים עבור תאי גזע טיפוליים להסתגללהישרדות 7,,8. כמו תגובה חיסונית מופעלת בעקבות פציעה, לימפוציטים נאיביים, מקרופאגים, נויטרופילים ותאי תורן מנסים לתקן את הנזק על ידי הסרת תאים גוססים ואיזות התהליך לשיפוץרקמות 9,10,11. בתוך 3 הימים הראשונים לאחר איסכמיה, דלקת היא בשיאה עם שחרורו של ציטוקינות פרו דלקתיות עם מספרים גבוהים של נויטרופילים ומונוציטים באזור10,12. לאחר 7 ימים, חלק גדול מהדלקת דעך והמעבר לתאים שיפוץ מתחיל, ממשיך עד מפל השיפוץ הושלמה, כ 14 ימים בעכברים13. השיטה הכירורגית שלנו היא גישה חלופית פוטנציאלית להחדרת ביולוגיות לתוך שריר הלב כדי לעקוף את התגובה החיסונית המולדת שיא לאחר פגיעה איסכמיה reperfusion. במקביל, זה יאפשר את המחקר של כל טיפולים במצב של איסכמיה subacute / כרוני שבו ייתכנו משתנים שונים לשקול בהשוואה אוטם שריר הלב חריפה.
Protocol
Representative Results
Discussion
מעל 85 מיליון אנשים ברחבי העולם מושפעים ממחלות לב וכלידם 3. השכיחות הגבוהה של אירועים איסכמיים אלה מצדיקה פיתוח נוסף והרחבה של טיפולים חלופיים לקידום התחדשות של רקמות פגומות. שיטות מסורתיות לנצל את הליך reperfusion איסכמיה בסביבה חריפה עם ניהול עוקב שלטיפולית 1. תגובות …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ללא.
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 |
Referências
- Franchi, F., et al. The Myocardial Microenvironment Modulates the Biology of Transplanted Mesenchymal Stem Cells. Molecular Imaging Biology. , (2020).
- Bergmann, O., et al. Evidence for cardiomyocyte renewal in humans. Science. 324 (5923), 98-102 (2009).
- Writing Group, M., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 38 (2016).
- Gersh, B. J., Simari, R. D., Behfar, A., Terzic, C. M., Terzic, A. Cardiac cell repair therapy: a clinical perspective. Mayo Clinic Protocol. 84 (10), 876-892 (2009).
- Terzic, A., Behfar, A. Regenerative heart failure therapy headed for optimization. European Heart Journal. 35 (19), 1231-1234 (2014).
- Beegle, J., et al. Hypoxic preconditioning of mesenchymal stromal cells induces metabolic changes, enhances survival, and promotes cell retention in vivo. Stem Cells. 33 (6), 1818-1828 (2015).
- Kubli, D. A., Gustafsson, A. B. Mitochondria and mitophagy: the yin and yang of cell death control. Circulation Research. 111 (9), 1208-1221 (2012).
- Psaltis, P. J., et al. Noninvasive monitoring of oxidative stress in transplanted mesenchymal stromal cells. JACC Cardiovascular Imaging. 6 (7), 795-802 (2013).
- Peet, C., Ivetic, A., Bromage, D. I., Shah, A. M. Cardiac monocytes and macrophages after myocardial infarction. Cardiovasc Research. 16 (6), 1101-1112 (2020).
- Swirski, F. K., Nahrendorf, M. Cardioimmunology: the immune system in cardiac homeostasis and disease. Nature Reviews Immunology. 18 (12), 733-744 (2018).
- Zhang, Z., et al. Mesenchymal Stem Cells Promote the Resolution of Cardiac Inflammation After Ischemia Reperfusion Via Enhancing Efferocytosis of Neutrophils. Journal of the American Heart Association. 9 (5), 014397 (2020).
- Saxena, A., Russo, I., Frangogiannis, N. G. Inflammation as a therapeutic target in myocardial infarction: learning from past failures to meet future challenges. Translational Research. 167 (1), 152-166 (2016).
- Prabhu, S. D., Frangogiannis, N. G. The Biological Basis for Cardiac Repair After Myocardial Infarction: From Inflammation to Fibrosis. Circulation Research. 119 (1), 91-112 (2016).
- Dominici, M., et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 8 (4), 315-317 (2006).
