Consegna intramiocardica ritardata di cellule staminali dopo l'infortunio di ricottamento ischemia in un modello Murine
Summary
Le cellule staminali sono continuamente studiate come potenziali trattamenti per gli individui con danni miocardiali, tuttavia, la loro diminuzione della vitalità e della ritenzione all’interno del tessuto ferito può influenzare la loro efficacia a lungo termine. In questo manoscritto descriviamo un metodo alternativo per la consegna di cellule staminali in un modello murino di lesione da reperfusione di ischemia.
Abstract
C’è un interesse significativo nell’uso di cellule staminali (SC) per il recupero della funzione cardiaca in individui con lesioni miocardici. Più comunemente, la terapia con cellule staminali cardiache viene studiata fornendo SC in concomitanza con l’induzione della lesione miocardica. Tuttavia, questo approccio presenta due limitazioni significative: il primo ambiente ischemico pro-infiammatorio ostile può influenzare la sopravvivenza delle SC trapiantate e non rappresenta lo scenario di infarto subacuto in cui probabilmente verranno utilizzate le SC. Qui descriviamo una serie in due parti di procedure chirurgiche per l’induzione della lesione ischemia-reperfusione e la consegna di cellule staminali mesenchymal (MSC). Questo metodo di somministrazione delle cellule staminali può consentire la maggiore vitalità e ritenzione intorno al tessuto danneggiato aggirando la risposta immunitaria iniziale. Un modello di lesione da reperfusione di ischemia è stato indotto nei topi accompagnato dalla consegna di cellule staminali mesenchimali (3,0 x10 5),esprimendo stabilmente il gene reporter luccilice luciferasi sotto il promotore CMV espresso costitutivamente, intramiocardially 7 giorni dopo. Gli animali sono stati immaginati tramite ultrasuoni e imaging bioluminescente per la conferma della lesione e l’iniezione di cellule, rispettivamente. È importante sottolineare che non vi era alcun tasso di complicazione aggiunto quando si esegue questo approccio a due procedure per la consegna SC. Questo metodo di somministrazione delle cellule staminali, collettivamente con l’utilizzo di geni reporter all’avanguardia, può consentire lo studio in vivo della vitalità e della ritenzione delle SC trapiantate in una situazione di ischemia cronica comunemente osservata clinicamente, aggirando anche la risposta pro-infiammatoria iniziale. In sintesi, abbiamo stabilito un protocollo per la consegna ritardata di cellule staminali nel miocardio, che può essere utilizzato come potenziale nuovo approccio nel promuovere la rigenerazione del tessuto danneggiato.
Introduction
La malattia cardiovascolare rimane la causa più comune di morbilità e mortalità in tutto il mondo. Gli eventi ischemici cardiaci sono risultati dannosi per la funzione complessiva del miocardio e delle cellule circostanti1. Solo ̴0,45-1,0% dei cardiomiociti si rigenera ogni anno dopo che si verifica un danno miocardiale2. Nonostante la crescente domanda e l’attenzione intrinseca allo sviluppo di trattamenti, le terapie che aiutano nella rigenerazione del tessuto ferito sono state difficili da stabilire e richiedono ancoraun’ulteriore ottimizzazione 3,4,5. Le terapie con cellule staminali sono state introdotte come percorso alternativo per ringiovanire il tessuto danneggiato dopo un evento ischemico; tuttavia, l’avanzamento di queste terapie è stato messo in discussione dalla limitata sopravvivenza e ritenzione delle cellule in un’area ferita6.
Il microambiente del cuore dopo un evento ischemico può essere caratterizzato come ipossico, pro-ossidante e pro-infiammatorio, presentando condizioni ostili per le cellule staminali terapeutiche ad adattarsi per lasopravvivenza 7,8. Come una risposta immunitaria viene attivata a seguito di lesioni, linfociti ingenui, macrofagi, neutrofili e mastociti tentano di riparare il danno rimuovendo le cellule morenti e modulando il processo per il rimodellamento deitessuti 9,10,11. Entro i primi 3 giorni post-ischemia, l’infiammazione è al suo apice con il rilascio di citochine pro-infiammatorie con un alto numero di neutrofili e monociti nella zona10,12. Dopo 7 giorni, gran parte dell’infiammazione si è placata e inizia la transizione alle cellule riparative, continuando fino al completamento della cascata di ristrutturazione, circa 14 giorni nei topi13. Il nostro metodo chirurgico è un potenziale approccio alternativo all’introduzione di farmaci biologici nel miocardio per bypassare la risposta immunitaria innata di picco dopo la lesione da reperfusione ischemia. Allo stesso tempo, permetterà lo studio di eventuali trattamenti in una condizione di ischemia subaute/cronica dove ci possono essere diverse variabili da considerare rispetto all’infarto miocardico acuto.
Protocol
Representative Results
Discussion
Oltre 85 milioni di persone in tutto il mondo sono affore di malattiecardiovascolari 3. L’elevata prevalenza di questi eventi ischemici richiede un ulteriore sviluppo ed espansione di terapie alternative per promuovere la rigenerazione del tessuto danneggiato. I metodi tradizionali utilizzano la procedura di reperfusione dell’ischemia in un ambiente acuto con successiva somministrazione di terapie1. Le reazioni infiammatorie sono al suo apice tra 3-4 giorni dopo un evento i…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nessuno.
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
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