Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Kirurgisk svinemodell av kronisk myokardiskemi behandlet med eksosombelastet kollagenplaster og off-pump koronar bypasstransplantat

Published: September 15, 2023 doi: 10.3791/65553

Summary

Denne studien presenterer en kirurgisk svinemodell av kronisk myokardiskemi på grunn av progredierende koronararteriestenose, noe som resulterer i nedsatt hjertefunksjon uten infarkt. Etter iskemi gjennomgår dyr off-pump koronar bypasstransplantat med epikardial plassering av stamceller-avledede eksosomer-laden kollagenplaster. Denne tilleggsbehandlingen forbedrer myokardfunksjonen og utvinningen.

Abstract

Kronisk myokardiskemi som følge av progredierende koronarstenose fører til dvalemodus (HIB), definert som myokard som tilpasser seg redusert oksygentilgjengelighet ved å redusere metabolsk aktivitet, og dermed forhindre irreversibel kardiomyocyttskade og infarkt. Dette er forskjellig fra hjerteinfarkt, da HIB har potensial for utvinning med revaskularisering. Pasienter med betydelig koronarsykdom (CAD) opplever kronisk iskemi, noe som setter dem i fare for hjertesvikt og plutselig død. Standard kirurgisk inngrep for alvorlig CAD er koronar bypassoperasjon (CABG), men det har vist seg å være en ufullkommen terapi, men det finnes ingen tilleggsbehandlinger for å gjenopprette myocytter tilpasset kronisk iskemi. For å løse dette gapet ble det brukt en kirurgisk modell av HIB ved bruk av svin som er mottagelig for CABG og etterligner det kliniske scenariet. Modellen innebærer to operasjoner. Den første operasjonen innebærer å implantere en 1,5 mm stiv constrictor på venstre fremre synkende (LAD) arterie. Etter hvert som dyret vokser, forårsaker konstriktoren gradvis betydelig stenose, noe som resulterer i redusert regional systolisk funksjon. Når stenosen når 80%, blir myokardstrømmen og funksjonen svekket, noe som skaper HIB. En off-pump CABG utføres deretter med venstre indre brystarterie (LIMA) for å revaskularisere den iskemiske regionen. Dyret gjenoppretter i en måned for å muliggjøre optimal myokardforbedring før ofring. Dette muliggjør fysiologiske og vevsstudier av ulike behandlingsgrupper. Denne dyremodellen viser at hjertefunksjonen forblir svekket til tross for CABG, noe som tyder på behovet for nye tilleggsintervensjoner. I denne studien ble det utviklet et kollagenplaster innebygd med mesenkymale stamceller (MSC) -avledede eksosomer, som kan påføres kirurgisk på epikardoverflaten distalt for LIMA anastomose. Materialet samsvarer med epikardiet, er absorberbart og gir stillaset for vedvarende frigjøring av signalfaktorer. Denne regenerative terapien kan stimulere myokardial gjenoppretting som ikke reagerer på revaskularisering alene. Denne modellen oversetter til den kliniske arenaen ved å gi midler til fysiologiske og mekanistiske undersøkelser angående utvinning i HIB.

Introduction

Globalt påvirker alvorlig CAD over hundre millioner pasienter, og selv om dødeligheten har gått ned, er det fortsatt en av de viktigste dødsårsakene 1,2. CAD har et bredt klinisk spekter fra hjerteinfarkt (MI) til iskemi med bevart levedyktighet. De fleste prekliniske undersøkelser fokuserer på MI, preget av tilstedeværelse av infarkt vev som det er mulig å studere i små og store dyremodeller. Denne modellen adresserer imidlertid ikke pasienter med bevart levedyktighet og mottagelig for revaskularisering. De fleste pasienter som gjennomgår CABG har redusert blodtilførsel og begrenset funksjon, samtidig som variasjonen i kontraktil reserve og levedyktighet opprettholdes3. Uten behandling kan disse pasientene utvikle seg til avansert hjertesvikt og plutselig død, spesielt ved økt arbeidsbelastning4. Blant disse pasientene er koronar bypasstransplantat (CABG) en effektiv behandling, men kan ikke resultere i fullstendig funksjonell gjenoppretting5. Det er viktig at diastolisk dysfunksjon, som er en markør for verre kliniske resultater, ikke klarer å komme seg etter revaskularisering, noe som tyder på behovet for nye adjuvante terapier under CABG 6,7. For tiden er det ingen klinisk tilgjengelige adjuvante intervensjoner som brukes med CABG for å gjenopprette kardiomyocytter til full funksjonell kapasitet. Dette er et stort terapeutisk gap gitt at mange pasienter utvikler seg til avansert hjertesvikt til tross for passende revaskularisering8.

En innovativ svinemodell av kronisk myokardiskemi som er mottagelig for CABG, for å etterligne klinisk CAD-erfaring ble opprettet9. Svin gir en god modell for hjertesykdom over andre store dyr, da de ikke har epikardiale brosikkerheter, slik at stenose av LAD alene resulterer i regional iskemi10. I denne studien ble 16 uker gamle kvinnelige Yorkshire-Landrace griser brukt. I denne modellen ble LAD revaskularisert med off-pump CABG ved bruk av venstre intern mammary arterie (LIMA) graft (tilleggstabell 1). Perkutan koronar intervensjon (PCI) er ikke mulig å åpne stenose, da konstriktoren er en stiv enhet. Hjertemagnetisk resonansavbildning (MR) brukes til å vurdere global og regional funksjon, koronar anatomi og levedyktighet av vev. MR av hjertet viste at diastolisk funksjon, karakterisert ved toppfyllingsgrad (PFR), fortsatt er svekket til tross for CABG6. Mekanismen for diastolisk dysfunksjon er sannsynligvis relatert til nedsatt mitokondriell bioenergetikk og kollagendannelse i HIB som vedvarer etter CABG11.

Mesenkymale stamceller (MSC) gir terapeutisk signalering gjennom eksosomer for å forbedre myokardutvinning når de brukes under CABG. I denne svinemodellen og parallelle in vitro-studier ble det vist at plassering av et epikardial MSC-vicrylplaster under CABG gjenoppretter kontraktil funksjon med økning i viktige mitokondrielle proteiner, nemlig PGC-1α12, en viktig regulator for mitokondriell energimetabolisme13. In vitro-modellen tillot oss å undersøke signalmekanismen til MSC på nedsatt mitokondriell funksjon. Eksosomer utskilles stabile mikrovesikler (50-150 nm) som inneholder protein eller nukleinsyrer inkludert mikroRNA (miRNA)14. Nylige in vitro-data tyder på at MSC-deriverte eksosomer er en viktig signalmekanisme som er nødvendig for å gjenopprette mitokondriell respirasjon.

Stamcelleavledede eksosomer er lovende tilleggsbehandlinger da de er lett tilgjengelige, kan produseres kommersielt og mangler etiske konflikter. Med tanke på klinisk oversettelse ble det laget et kollagenplaster innebygd med MSC-deriverte eksosomer som kirurgisk kan sutureres til dvaleområdet i myokard. Det ble demonstrert at det er vedvarende levering av eksosomer ved hjelp av denne, og det gir en cellefri regenerativ terapi med parakrin signalmekanisme som retter seg mot mitokondriell utvinning og forbedrer mitokondriell biogenese15. Denne prosedyren gir den prekliniske modellen for å studere virkningen av MSC-avledede terapier for å forbedre hjertefunksjonen ved å forbedre mitokondriell funksjon og redusere betennelse på tidspunktet for revaskularisering og reversere myocyttilpasningene til kronisk iskemi.

I denne studien vises en kirurgisk metode for off-pump CABG ved bruk av LIMA til LAD anastomose for å omgå området med proksimal LAD stenose som etterligner standardbehandlingen for pasienter med CAD. Som en tilleggsbehandling med CABG ble den kirurgiske anvendelsen av MSC-avledet eksosom innebygd kollagenplaster på det iskemiske området av myokardiet demonstrert. Denne kirurgiske modellen kan brukes til å studere de fysiologiske responsene på den parakrine effekten sett ved bruk av et eksosomplaster, samt molekylære mekanismer for utvinning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Institutional Animal Care and Use Committees (IACUC) ved Minneapolis VA Medical Center og University of Minnesota har godkjent alle dyreforsøkene. De nåværende National Institutes of Health (NIH) retningslinjer for bruk og pleie av forsøksdyr ble fulgt.

1. Isolering av mesenkymale stamceller og forberedelse og karakterisering av eksosomer

  1. Isolering av benmargsavledede mesenkymale stamceller (MSC)
    1. Få 30-50 ml steril benmarg fra brystbenet eller tibia av en 20 uker gammel kvinnelig Yorkshire-Landrace svin. For å gjøre dette, innfør en 25 mm 15G interosseous nål inn i brystbenet eller tibia og trekk prøven inn i en 60 ml sprøyte med 10 ml heparin.
      MERK: For ytterligere detaljer om innsamling av benmarg, se Pittenger et al. og Hocum-Stone et al.12,16.
    2. Kort fortalt skal benmargsprøven føres gjennom et Vacutainer CPT-rør med heparin i 30 min ved 1800 x g.
    3. Fjern den polerte pelsen som inneholder de mononukleære cellene og vask med Hanks balanserte saltløsning. Pellet mononukleære celler ved sentrifugering og resuspendering i vekstmedium (10% føtalt bovint serum [FBS]).
    4. Overfør de mononukleære cellene til cellekulturflasker for adherent vekst. Isoler MSCene fra den mononukleære fraksjonen ved deres adherente natur.
    5. Vask alle ikke-MSC innen 24 timer, og la et monolag av MSC være i vevskulturkolben. Bekreft MSC-fenotypen ved flowcytometri, som sikrer negativitet for CD45, en hematopoietisk markør, og positivitet for CD90 og CD105, markører for MSC.
  2. Fremstilling og karakterisering av eksosomer fra mesenkymale stamceller fra svin
    1. Frø 1 x 104 H9C2 kardiomyocytter og kultur hos rotter i 1x DMEM+ 10% FBS og 1x penn/streptokokker. Seed 2 x 104 svin MSC i avansert DMEM + 5% FBS og 1x penn / streptokokker.
    2. Når begge cellelinjene er minst 80% konfluerende, bytt media til eksosomutarmede H9C2- og MSC-medier.
    3. Utsett H9C2 kardiomyocytter for mild hypoksi (1%O2 i 24 timer). Fjern kolber fra hypoksi etter 24 timer og pipett ut H9C2-medier.
    4. Fjern og kast MSC-mediene fra MSC-kolben. Tilsett rensede H9C2-medier til MSC-kolben. Inkuber kolben i 6 timer under normoksiske forhold (5% CO2, 20% O2 og 37 ° C).
    5. Trekk ut eksosomene fra det samdyrkede kondisjonerte mediet ved å bruke det totale eksosomisolasjonsreagenset i henhold til produsentens instruksjoner.
    6. Verifisere identifisering av eksosomer ved vestlig blot-påvisning av vanlige eksosomale proteiner med antistoffer mot CD-63 (1:1000)17.
    7. Utfør nanopartikkelsporingsanalyse (NTA) for å kvantifisere eksosomene og vurderingen av nanopartikkelstørrelse og dens fordeling. For å gjøre dette, oppløs totalt protein (50 μg) av eksosomer i 500 μL PBS for å bestemme konsentrasjonen og størrelsesfordelingen av eksosomer ved hjelp av nanopartikkelsporingsanalysator.
    8. Analyser dataene ved hjelp av nanopartikkelsporingsprogramvare.

2. Av pumpen koronar bypass graft kirurgi

  1. Dyr forberedelse
    1. Vei dyret (16 uker gamle kvinnelige Yorkshire-Landrace griser) 3 dager før planlagt for operasjon. Fast dyret i 12 timer før operasjonen mens du har tilgang til vann under faste.
    2. Gi buprenorfin 0,18 mg/kg intramuskulært 2-4 timer før operasjonen.
  2. Induksjon av dyret
    1. Sedere dyret ved å gi intramuskulær injeksjon av 6,6 mg/kg tiletamin-zolazepam/xylazin.
    2. Vent i 15 minutter for å sikre tilstrekkelig sedasjon ved å vurdere kjevetone etterfulgt av 22G kateterplassering i sentraløret.
      MERK: En annen perifer vene kan vurderes (dvs. cephalic vene) hvis ørevenen er utilstrekkelig.
    3. Administrer oftalmisk salve lokalt til hvert øye. Administrer 1-2 mg/kg propofol intravenøst for å indusere generell anestesi. Kjevetone reflekterer mest pålitelig dybden av anestesi og bør vurderes gjennom hele prosedyren.
    4. Intuber dyret med et endotrakealrør av passende størrelse.
  3. Kirurgi
    1. Barbere brystbenet og lysken av dyret som forberedelse til kirurgisk prosedyre.
    2. Still inn mekanisk ventilasjon på 10-15 pust per min, oksygen 1-4 l / min og isofluran 1,0-3,0% etter behov for å opprettholde dyp anestesi for kirurgi. Sjekk for fraværende øye- eller kjeverefleksen for å bekrefte dyp anestesi.
    3. Posisjonsovervåkingsutstyr (elektrokardiogram, endetidal CO2, hjertefrekvens, oksygenmetning, blodtrykk og temperatur) på dyret.
    4. Koble IV-kateteret til en pose med vanlig saltvann eller laktatringeroppløsning for å administrere vedlikeholdsvæsker kontinuerlig.
    5. Forbered huden ved hjelp av aseptisk teknikk med povidonjodskrubb og oppløsning 3x for tilstrekkelig sterilitet og for å minimere risikoen for infeksjon på operasjonsstedet.
    6. Gi lidokain intravaskulær administrasjon (startdose på 2 mg/kg eller kontinuerlig infusjon med en dose på 50 mikrogram / kg / min) for å forhindre arytmier.
    7. Plasser dyret dorsalt og draper med sterile håndklær.
    8. Utfør enten venstre eller høyre lårarterie kuttet ned for arteriell linjeplassering ved Seldinger-teknikk etterfulgt av å koble kateteret til transduseren for kontinuerlig blodtrykksovervåking på operasjonstidspunktet.
    9. Bruk monopolær elektrokauteri for å lage et 20 cm snitt som strekker seg fra det sternale hakket proksimalt ned til xyphoidprosessen distalt, og for å snitte lag med muskler, subkutant fett og bindevev ned til brystbenet.
    10. Utfør median sternotomi ved hjelp av oscillerende sag.
      MERK: Standard sag unngås ved gjentatt sternotomi, da det medfører høyere risiko for myokardskade fra tidligere perikardadhesjoner fra venstre torakotomiprosedyre utført for å plassere LAD-konstriktoren.
    11. Del den bakre sternalplaten med en saks. Bruk en spesialisert brystretractor for tilstrekkelig visualisering av mediastinum.
    12. Dissekere adhesjoner ved hjelp av enten monopolar elektrocautery eller Metzenbaum saks. Forsiktig dissekere peristernal muskel og fett for å avsløre venstre indre brystarterie (LIMA).
    13. Når LIMA er eksponert lateralt for akterkanten, skill den forsiktig fra brystveggen ved hjelp av stump disseksjon med elektrokauteriseringsspiss. Bruk LIMA som et skjelettisert transplantat.
    14. Start disseksjon på nivået med 3. interkostalplass. Hev forsiktig venstre akterkant for optimal visualisering.
    15. Bruk forsiktig trekkraft på adventitia for å avsløre arterielle og venøse grener av Lima. Klipp LIMA-siden av grenene ved hjelp av hemoclips og cauterize brystveggen siden av grenene.
      MERK: Pass på at du ikke cauterize klipsen på LIMA, fordi dette kan føre til innsnevring av ledningen.
    16. Når et innledende segment av LIMA er mobilisert, fortsett disseksjonen proksimalt mot nivået av vena subclavia og distalt inntil LIMA-bifurkaturen.
    17. Når disseksjonen er fullført, administreres heparin intravenøst i en dose på 100-300 E/kg. Vent i 3 minutter etter at heparinet er administrert.
    18. Etter 3 min, klipp den distale enden av LIMA, like før nivået på LIMA bifurkasjon, og del ledningen. Sy den distale enden med en fri 2-0 silke sutur slips.
    19. Forbered den proksimale enden for podning. Inspiser strømningskvaliteten visuelt ved å la transplantatet blø i noen sekunder.
    20. Klem forsiktig den distale enden av Lima-kanalen med en atraumatisk bulldogklemme for å unngå blødning. Åpne perikardiet med en omvendt-T som gjør et snitt på ca. 5-6 cm. Plasser suturer i 3-0-størrelse på perikardiet for trekkraft på begge sider av spalten.
    21. Stabiliser LAD med silikonretraksjonsbånd og vevsstabilisator, som er festet til sternal retractor. Gjør en arteriotomi i LAD-arterien distal for stenosen (forårsaket av constrictor-bånd) med et 11-blad og forleng med en irissaks.
    22. Plasser en passende størrelse koronar shunt i LAD. Utfør LIMA til LAD anastomose med 7-0 løpende ikke-absorberbar sutur ved hjelp av en off-pump bypass-teknikk. Frigjør bulldogokkluderen på LIMA og bekreft hemostasen.
  4. Fremstilling av mesenkymal stamcelle (MSC)-derivert eksosomplaster
    1. Etter vellykket isolering av eksosomer fra MSC, suspender omtrent 3 x 108 eksosomer i 3 ml vanlig saltvann og tilsett kollagensvamp.
    2. Bring 3 ml eksosomsuspensjon til romtemperatur ved ca. 22 °C i 10 minutter. Legg 2 absorberbare collagesvamper (hver på 1,27 cm x 2,54 cm) i en middels petriskål.
    3. Bruk en 5 ml sprøyte med en 18G kanyle for å blande eksosomsuspensjonen forsiktig. Pipett 1,5 ml suspensjon langsomt på hver kollagensvamp og vent i 5 minutter for full absorpsjon.
  5. Plassering av eksosomplaster
    1. Plasser den eksosombelastede svampen opp ned på hjertets dvaleområde, som er epikardiet til den fremre septalregionen i fordelingen av LAD.
    2. Legg forsiktig to svamper for å dekke dvaleområdet i hjertet. Bruk ett 3,5 cm x 1,0 cm polyglaktinnett for å dekke hver kollagensvamp.
    3. Sy nettet på epikardiet med fine 7-0 avbrutte suturer.
  6. Plassering av brystrør
    1. Plasser et brystrør gjennom separat stikksnitt, nær det nedre aspektet av sternotomisnittet. Plasser brystrøret forsiktig over det fremre aspektet av hjertet.
    2. Når røret er på plass, plasser en veskestrengsutur med 3-0 sutur ved hjelp av en horisontal madrasssøm for å tillate lukking av såret ved fjerning av røret.
    3. Brystrøret opprettholdes til fullstendig brystlukking.
  7. Lukking av brystet
    1. Tilnærm brystbenet med ikke-absorberbare suturer ved hjelp av et åttetallsmønster. Administrer 1 mg/kg bupivakain intramuskulært langs hele snittets lengde.
      MERK: Sutur brukes i stedet for ledninger for å unngå interferens med MR-avbildning.
    2. Lukk lag av muskler og hud på vanlig måte ved hjelp av henholdsvis 2-0 og 3-0 absorberbar sutur.
    3. Utfør et pustehold og sug for å evakuere all luften ut av brysthulen. Overvåk luftveistrykket på ventilatoren forsiktig og hold trykket mellom 15-22 mmHg og slipp ut når det er fullført.
    4. Når all luften er evakuert, fjern brystrøret mens du lukker såret ved hjelp av veskestrengsuturen. Påfør lim lokalt for å dekke det sternale snittet.
  8. Postoperativ behandling etter operasjon
    1. Gradvis avvenne dyret av ventilatoren som huden snitt blir lukket. Sørg for at dyret er i stand til spontant å puste og beskytte reflekser før du kobler dyret fra anestesiutstyr.
    2. Fjern endotrakealrøret etter å ha bekreftet at dyret er i stand til å beskytte luftveien. Dekk hudsnittet med steril og ikke-adherent bandasje innebygd med antibiotisk salve for å minimere infeksjon på operasjonsstedet.
    3. Fortsett å overvåke vitale tegn, inkludert hjertefrekvens, respirasjonsfrekvens, kroppstemperatur hvert 15. minutt til dyret er i stand til å holde sin posisjon uten hjelp.
    4. Sørg for at dyret ikke blir etterlatt uten tilsyn før det er i stand til å løfte og holde hodet oppe og kan stå uten hjelp. Administrer meloksikam i en dose på 0,2 mg/kg via subkutan administrasjon før dyret transporteres til oppvåkningsenheten.
    5. Transporter dyret til oppvåkningsenheten når dyret er stabilt. Hold operasjonsstedet bandasje på snittet til postoperativ dag 3. Bytt dressingen hvis den blir skitten.
    6. Fortsett å overvåke nivået av smerte, hudinnsnitt og generell trivsel hos dyret de første 5 dagene etter operasjonen. Administrer en halv dose meloksikam (0,1 mg/kg) etter behov én gang daglig mot gjennombruddssmerter.
    7. Enkelt hus dyret de første 5 dagene etter operasjonen mens snittet (e) leges for å redusere risikoen for infeksjon på operasjonsstedet av et annet dyr. Sett dyret tilbake til gruppeboliger etter 5 dager.
    8. Rapporter eventuelle komplikasjoner eller endringer i dyrets tilstand (feber, ascites, vekttap, appetittmangel etc.) til veterinær eller passende personale.

3. Koronar angiografi ved bruk av låral tilgang

  1. Fest dyret på operasjonstabellen i dorsalrecumbency. Start mekanisk ventilasjon ved 10-15 pust per min. Sett oksygen på 2-4 l / min, isofluran på 1% og 4%, etter behov for å opprettholde et dypt anestesiplan.
  2. Plasser EKG-ledninger på dyrets lem for å overvåke hjerterytmen. Vurder dyret for dybden av anestesi. Tenk på dyret dypt bedøvet når øyet eller kjeverefleksen er fraværende.
  3. Rengjør bryst- og nakkeområdet med povidonjodskrubb og draper deretter dyret med håndklær.
  4. Få tilgang til lårarterien via kirurgisk nedskjæring og eksponer lårarterien og venen. Lag et 1-2 mm langsgående snitt med et nr. 11-blad i lårarterien og kanyler arterien ved hjelp av en 11 Fr introduksjonskjede i karets lumen.
  5. Etter å ha fått tilgang, flytt kateteret for å utføre koronar angiografi for å vurdere anatomipatency av LIMA-LAD graft.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Etter revaskularisering utføres koronar angiografi for vurdering av LAD-stenose (større enn 80 %) og patency av LIMA-LAD-transplantatet (figur 1). Fire uker etter revaskulariseringsoperasjonen og plassering av det eksosombelastede kollagenplasteret, utføres hjerte-MR for å vurdere systolisk og diastolisk funksjon av hjertet i hvile og under stress ved bruk av lavdose dobutamininfusjon ved 5μg / kg / min. Systolisk funksjon analyseres ved å måle veggtykkelsesprosent (veggtykkelse ved endesystole - veggtykkelse ved endediastol). Diastolisk funksjon analyseres ved å måle toppfyllingshastighet over endediastolisk volum (PFR/EDV; Figur 2). Forsinket kontrastavbildning ble utført for å bekrefte manglende hjerteinfarkt i LAD-territoriet. Hvis et infarkt i LAD-regionen er til stede, skyldes det sannsynligvis den okkluderte arterien sekundært til trombose forårsaket av constrictor. Fravær av regionale veggbevegelsesavvik viser mangel på dvalemodus fenotype.

Ved lav dose dobutamininfusjon viser HIB-dyr signifikant reduksjon i diastolisk funksjon, målt ved PFR/EDV, sammenlignet med kontrollgruppen (henholdsvis 5,5 ± 0,8 vs. 6,9 ± 1,5, p < 0,05). CABG-gruppen viser en trend mot forbedring i PFR/EDV sammenlignet med HIB-gruppen (henholdsvis 6,3 ± 0,9 vs. 5,5 ± 0,8, p = 0,06). CABG + MSC-gruppen viser imidlertid en signifikant økning i PFR/EDV sammenlignet med HIB-gruppen (henholdsvis 6,6 ± 1,1 vs. 5,5± 0,8, p = 0,03; Figur 3). MR hjerte ble brukt for å bekrefte manglende nekrose og patency av venstre arteria mammary interna (LIMA) til venstre anterior descending artery (LAD) bypass graft distalt for området av stenose18.

I hvile endrer ikke CABG + MSC-gruppen regional systolisk funksjon (målt i prosent veggtykkelse) sammenlignet med CABG alene (26,3 % ± 7,0 % vs. 34,9 % ± 6,3 %; p = 0,19). Under stress viser CABG + MSC-gruppen signifikant forbedring i regional systolisk funksjon sammenlignet med CABG alene (78,3 % ± 19,6 % vs. 39,2 % ± 5,6 %; p = 0,05)12 (figur 4).

Ved nekropsi ble det brukt passende størrelse koronar dilatatorer for å sikre LAD stenose og LIMA patency. Myokard ble grovt inspisert for å sikre at vevets levedyktighet er tilstede i alle regioner, spesielt i den iskemiske regionen. Trifenyltetrazoliumklorid (TTC) flekk bekreftet fravær av arr.

Figure 1
Figur 1. Hjerteangiografi som demonstrerer anatomien. Koronar angiografi påviser >80 % stenose av proksimal LAD-arterie og patent LIMA-LAD graftanastomose. Forkortelser: LIMA= Venstre arteria mammary interna, LAD= Venstre fremre synkende Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2. Vurdering av diastolisk relaksasjon, global kontraktil funksjon og levedyktighet ved bruk av hjerte-MR. (A) Diastolisk relaksasjon: Forholdet mellom venstre ventrikkel (LV) volum under en hjertesyklus. X-aksen er tid i s; y-akse er volum av venstre ventrikkel i ml. Den røde linjen indikerer toppfyllingshastighet (raskeste hastighet som LV øker volumet med). PFR normaliseres til dyrets endediastoliske volum (PFR/EDV) for å ta hensyn til størrelsesvariasjon på tvers av dyr. (B) Global kontraktil funksjon: Segmental omkretsbelastning (Circ-belastning) i løpet av hjertesyklusen (x-akse: tid i ms; y-akse: prosentvis endring i omkretslengden av venstre ventrikkelsegment sammenlignet med endediastolisk måling). Peak circumferential belastning er representert av den mest negative verdien av syklusen. (C) Representativt MR-bilde av LAD-fordeling: LAD-fordelingen er uthevet i rødt som representerer anteroseptalveggen. Det var ingen holdepunkter for infarkt basert på forsterket gadoliniumkontrast på 4 kammer (D) langakse og (E) kortaksevisninger. Forkortelser: LV= venstre ventrikkel/ventrikkel; LAD= venstre fremre synkende; MR = magnetisk resonans imaging. Dette tallet er endret fra 6. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3. MR-vurdering av Peak fyllingsgrad/End diastolisk volum. Diastolisk funksjon, målt ved PFR/EDV, ble sammenlignet mellom fire grupper (Control, HIB, CABG og CABG + MSC). I hvile er PFR/EDV sammenlignbar mellom fire dyregrupper. Under belastning ved bruk av lavdose dobutamininfusjon (5 μg / kg / min) viste HIB-gruppen imidlertid en signifikant reduksjon i PFR / EDV sammenlignet med kontroll (p < 0,05) med trend mot forbedring i CABG-gruppen (p = 0,06) og signifikant økning i CABG + MSC-gruppen (p < 0,05). Statistiske analyser ble utført med enveis variansanalyse (ANOVA) test. Data er presentert som midler ± SD. Forkortelser: CABG= Coronary arterie bypass graft, PFR= Peak fyllingsgrad, EDV= endediastolisk volum; MR = Magnetisk resonanstomografi, MSC = Mesenkymale stamceller, SD = Standardavvik. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4. MR-vurdering av regional systolisk funksjon ved veggfortykkelse%. Behandling med MSC-plaster viser forbedring i regional hjertefunksjon sammenlignet med narreplaster. (A) Regional systolisk funksjon, målt ved veggfortykkelsesprosent, bedres ikke signifikant i hvile med MSC-plasterbehandling (n = 6) sammenlignet med simulering (n = 6). (B) Under stress ved bruk av lavdose dobutamininfusjon (5 μg / kg / min), er det signifikant forbedring i regional systolisk funksjon etter behandling med MSC-plaster sammenlignet med falske dyr (P<.05). Statistiske analyser ble utført med Mann-Whitneys test. Horisontale søyler indikerer gjennomsnittlig standardavvik. *P<.05. Forkortelser: MSC= Mesenkymale stamceller. Dette tallet er endret fra 12. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Tilleggstabell 1. Oversikt over prosedyrer og tidslinje for hver prosedyre. Klikk her for å laste ned denne filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne studien presenterer den første svinemodellen av kronisk iskemisk myokardium, der det ble vist at behandling med et MSC-avledet eksosombelastet kollagenplaster under kirurgisk revaskularisering gjenoppretter diastolisk og systolisk funksjon ved inotrop stimulering potensielt ved å målrette mitokondriell restitusjon. Tidligere ble det vist at i en stor dyremodell av HIB forblir den diastoliske og systoliske funksjonen, målt ved hjerte-MR, svekket og bare litt forbedret med revaskularisering uten fullstendig gjenoppretting 6,19. Dysfunksjonen oppsto til tross for bevart venstre ventrikkels ejeksjonsfraksjon. Disse funnene etterligner nøyaktig den kliniske erfaringen sett hos pasienter med kronisk iskemisk myokard i et enkelt karterritorium med bevart venstre ventrikkelfunksjon.

Det er flere kritiske og tekniske utfordringer under revaskulariseringskirurgi, spesielt i forbindelse med tidligere torakotomi. Kardiovaskulær skade ved sternal inngang er en risiko da perikardiet allerede er brutt og adhesjoner kan være tilstede. Sternotomi kan forårsake hjerteskade på grunn av nærhet eller adherens til brystbenet. Denne risikoen kan reduseres ved bruk av en oscillerende sag, som har vist seg å fremme en begivenhetsløs akterinngang.

Et viktig aspekt for å oppnå vellykket CABG er graftkvalitet. Grundig LIMA høsting er et viktig teknisk aspekt for å kunne utføre CABG av høy kvalitet og er forbundet med forbedret podepatency. LIMA kan høstes ved hjelp av to teknikker: pedicled og skjelettisert. Pedicled teknikk inkluderer dissekere LIMA fra brystbenet sammen med vener, fascia, fett og lymfe. Skjelettisert teknikk inkluderer dissekere LIMA fri for alt omkringliggende vev, og gir derfor arterien bare20. I denne modellen ble skjelettteknikken implementert da den kan minimere sternal iskemi og transplantatet er lengre enn en pediklet LIMA20. LIMA er en delikat struktur, enhver unødig strekking, klemming eller feilplasserte klips kan føre til vaskulær skade og utilfredsstillende resultater. Under disseksjon skal cauteryspissen brukes med forsiktighet og ved lav spenning. Ved separering av arterien fra dens perforerende grener, klippes Lima-siden av grenene ved hjelp av hemoclips. Det må utvises forsiktighet for ikke å cauterize klippene, da det kan føre til innsnevring av ledningen. Bekreft pulsatil strømning før poding.

Sørg for at rimelige mengder anestesi og paralytika opprettholdes for å minimere bevegelse under operasjonen, spesielt mens du syr anastomosen. Det er avgjørende å bruke passende doser lidokain og heparin (200-300 enheter / kg) for å eliminere risikoen for henholdsvis arytmi og trombose. En andre dose lidokain kan være indisert hvis dyret opplever arytmier under operasjonen. Bruk av lårarteriell linje tillater kontinuerlig hemodynamisk overvåking. Når du utfører anastomosen, er det nyttig å enten sette 1-2 kirurgiske svamper bak hjertet eller plassere suturer på hver side av perikard for å løfte venstre ventrikkel oppover. I denne modellen bruker vi silastiske bånd og vevsstabilisatoren som bruker sugetrykk for effektivt å immobilisere målstedet. Et mildt fall i arterielt blodtrykk i tillegg til ST-depresjon på EKG kan noteres når stabilisatoren er plassert og hjertet løftes. Disse hemodynamiske forstyrrelsene tolereres vanligvis godt uten å kreve noen inngrep. I situasjoner hvor hemodynamisk ustabilitet er signifikant, kan en dose fenylefrin (5-20 μg / kg) via intravenøs administrasjon administreres for å øke arterielt blodtrykk. Hvis hemodynamisk ustabilitet er livstruende, kan en dose adrenalin (0,1 μg / kg; fortynnet 1:10 000) administreres intravenøst som et nødhjelpsmedisin. Når LAD er eksponert med et beverblad, utføres en arteriotomi med et 11-blad og kompletteres med mikrokirurgisk saks. Man må være forsiktig så man ikke skader bakre vegg av LAD under denne manøveren. Det er viktig å holde arteriotomistedet blodløst under off-pump CABG for å muliggjøre nøyaktig suturering, og flere teknikker er beskrevet, inkludert intermitterende vanning med saltoppløsning, bruk av CO2 -blåser og intraluminal koronar shunts21. I denne studien ble CO2 -blåseren sammen med en passende størrelse intraluminal koronar shunt brukt, da begge rutinemessig brukes i off-pump CABG-operasjoner. En potensielt dødelig komplikasjon av CO2 mister blåseren er en luftemboli. Imidlertid kan risikoen for luftemboli ved bruk av koronar shunt, som kan fungere som en fysisk barriere i arteriotomi. I tillegg bidrar bruken av koronar shunt til å holde det kirurgiske feltet blodløst, noe som tillater bruk av en lavere gasstrøm og ytterligere minimerer risikoen for luftemboli. Shunts forbedrer også den tekniske presisjonen for anastomose og forhindrer utilsiktet skade på bakveggen av arterien mens du syr22.

I denne veletablerte svinemodellen ble det brukt en off-pump i stedet for på-pumpeteknikk under CABG-kirurgi. Fordelene ved å bruke denne teknikken, i stedet for på pumpen, er å minimere driftstiden og unngå sentral kanylering av aorta og høyre atrium med full heparinisering. I tillegg bidrar det til raskere utvinning av dyret etter operasjonen ved å redusere risikoen for postoperativ blødning og / eller hjertetemponade. Dette er antatte fordeler basert på klinisk erfaring hos pasienter som gjennomgår CABG både på og utenfor pumpen.

Dette eksosombelastede kollagenplasteret er nytt ved at det kan kvantifiseres og kirurgisk sikres til regionen av iskemi som har blitt revaskularisert. Dette muliggjør vedvarende frigjøring av eksosomer fra plasteret i løpet av flere dager, noe som resulterer i kontinuerlig og direkte behandling av det iskemiske området. Histopatologi i dvalevevet 4 uker etter behandling med CABG og eksosom viste mangel på inflammatorisk respons av myokard på selve plasteret, selv om det ble observert noe inflammasjon på suturstedet, noe som ble påvist ved farging for inflammatoriske celler. Mens en rekke metoder har blitt foreslått for eksosomlevering i myokardiet, resulterer vanlige teknikker som direkte injeksjon av eksosom i lav retensjon av terapeutisk produkt i det skadede området, da opptil 90% av eksosomene vaskes bort eller sprer seg etter injeksjon23. Analyse av eksosomretensjon etter injeksjon er fullført i opptil 3 timer etter injeksjon og har vist signifikant reduksjon i eksosominnholdet24. Exosomer er enkle å isolere og har mer fleksibilitet i lagringsforhold over lange perioder, noe som gir en mulighet for hyllevarer som kan brukes i akutt setting, noe som gjør det mer oversettbart til pasienter.

Denne studien har flere begrensninger, inkludert alder og kjønn på dyr. På grunn av kirurgiske og logistiske begrensninger, hensynet til dyrevelferdsforskrifter og personalets sikkerhet, ble bare unge hunnsvin studert. Selv om CABG-kirurgi legger til modellens kompleksitet, var det et nødvendig inngrep da andre mindre invasive inngrep (perkutan koronar intervensjon eller PCI) ikke ville tillate å åpne den stenotiske regionen av LAD på grunn av den stive naturen til constrictor18. Videre simulerer denne modellen av enkeltkarstenose uten komorbiditeter ikke fullt ut omfanget og effektene av langvarig koronar aterosklerose som sett hos mennesker. Fremtidige studier vil fokusere på å bruke en multivesselsykdomsmodell av dvalemodus myokard ved kirurgisk å plassere constrictoren på cirkumfleksarterien og LAD. Imidlertid vil denne to-kars sykdomsmodellen resultere i dvalemodus myokard med redusert ejeksjonsfraksjon. Dyredødelighet vil sannsynligvis øke, og revaskularisering kirurgisk er mer kompleks og krever omløpsstøtte på pumpen. I fremtiden, hvis det var problemer med de praktiske anvendelsene av patchtype, vil andre stillasmaterialalternativer bli utforsket, for eksempel decellularisert ekstracellulær matriks eller alternativ form for hydrogeler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av VA Merit Review #I01 BX000760 (RFK) fra USA Department of Veterans Affairs BLR &D og US Department of Veterans Affairs gir #I01 BX004146 (TAB). Vi takker også støtten fra University of Minnesota Lillehei Heart Institute. Innholdet i dette arbeidet representerer ikke synspunktene til US Department of Veterans Affairs i USAs regjering.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
5 Ethibond Ethicon MG46G Suture
# 40 clipper blade Oster 078919-016-701 Remove hair from surgery sites
0 Vicryl Ethicon J208H Suture
1 mL Syringe Medtronic/Covidien 1188100777 Administer injectable agents
1" medical tape Medline MMM15271Z Secure wound dressing and IV catheters
1000mL 0.9% Sodium chloride Baxter 2B1324X IV replacement fluid
12 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881512878 Administer injectable agents
18 ga needles BD 305185 Administration of injectable agents
20 ga needles BD 305175 Administration of injectable agents
20 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881520657 Administer injectable agents
2-0 Vicryl Ethicon J317H Suture
250 mL 0.9% saline Baxter  UE1322D Replacement IV Fluid
3 mL Syinge Medtronic/Covidien 1180300555 Administer injectable agents
3-0 Vicryl Ethicon VCP824G Suture
36” Pressure monitoring tubing Smith’s Medical MX563 Connect art. Line  to transducer
4.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43040 Establish airway for Hibernation
4-0 Tevdek II Strands Deknatel 7-922 Suture to secure constrictor around LAD
48” Pressure monitoring tubing Smith’s Medical MX564 Connect art. Line  to transducer
500mL 0.9% Sodium chloride Baxter 2B1323Q Drug delivery, Provide mist for Blower Mister
6  mL Syringe Medtronic/Covidien 1180600777 Administer injectable agents
6.0 mm ID endotracheal tube Mallinckrodt 86049 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
6.5 mm ID endotracheal tube Medline DYND43065 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
6” pressure tubing line Smith’s Medical MX560 Collect bone marrow
60 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881560125 Administer injectable agents
7.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43070 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
7-0 Prolene Ethicon M8702 Suture
Advanced DMEM (1X) ThermoFisher Scientific 12491023
Alcohol Prep pads MedSource MS-17402 Skin disinfectant
Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit Millipore Sigma UFC910024
Anesthesia Machine Drager Fabious Trio maintains general anesthesia
Anesthesia Machine + ventilator DRE Drager- Fabius Tiro DRE0603FT Deliver Oxygen and inhalant to patient
Anesthesia Monitor Phillips  Intellivue MP70 Multiparameter for patient safety
Arterial Line Kit Arrow ASK-04510-HF Femoral catheter for blood pressure monitoring
Artificial Tears Rugby 0536-1086-91 Lubricate eyes to prevent corneal drying
Bair Hugger 3M Model 505 Patient Warming system
Basic pack Medline DYNJP1000 Sterile drapes and table cover
Blood Collection Tubes- green top Fisher Scientific 02-689-7 Collect microsphere blood samples
Blower Mister Kit Medtronic/Covidien 22120 Clears surgical field for vessel anastomosis
BODIPY TR Ceramide ThermoFisher Scientific D7540
Bone marrow needle- 25mm 15 ga IO needle Vidacare 9001-VC-005 Collect bone marrow
Bone Wax Medline ETHW31G Hemostasis of cut bone
Bovie Cautery hand piece Covidien E2516 Hemostasis
Bupivicaine Pfizer 00409-1161-01 Local Anesthetic
Buprenorphine 0.3 mg/mL Sigma Aldrich B9275 Pre operative Analgesic for survivial procedures
Cell Scrapers Corning 353085
Cephazolin 1 gr Pfizer 00409-0805-01 Antibiotic
Chest Tube Covidien 8888561043 Evacuates air from chest cavity
Cloroprep Becton Dickenson 260815 Surgical skin prep
CPT tube BD 362753 MSC isolation from bone marrow
Delrin Constrictor U of MN Custom made Creates stenosis of LAD
Dermabond Ethicon DNX12 Skin adhesive
DMEM (1X) Dulbecco's Modified Eagle Medium, HEPES ThermoFisher Scientific 12430062
Dobutamine 12.5 mg/mL Pfizer 00409-2344-01 Increases blood pressure and heart rate during the second microsphere blood collection
ECG Pads DRE 1496 Monitor heart rhythm
Exosome-Depleted FBS ThermoFisher Scientific A2720801
Falcon Disposable Polystyrene Serological Pipets, Sterile, 10mL Fisher Scientific 13-675-20
Femoral and carotid introducer Cordis- J&J 504606P femoral and carotis cannulas
Fetal Bovine Serum, Heat Inactivated, Gibco FBS ThermoFisher Scientific 16140089
Flo-thru 1.0 Baxter FT-12100 used to anastomos LIMA to L
Flo-thru 1.25 Baxter FT-12125 FT-12125
Flo-thru 1.5 Baxter FT-12150 FT-12150
Flo-thru 2.0 Baxter FT-12200 FT-12200
GlutaMAX Supplement ThermoFisher Scientific 35050061
Hair Clipper Oster 078566-011-002 Remove hair from surgery sites
Helistat collagen sponge McKesson 570973 1690ZZ Sponge for embedding exosomes
Heparin Pfizer  0409-2720-03 anticoaggulant
Histology Jars Fisher Scientific 316-154 Formalin for tissue samples
HyClone Characterized Fetal Bovine Serum (FBS) Cytiva SH30071.03
Hypafix BSN Medical 4210 Secure wound dressing and IV catheters
Isoflurane Sigma Aldrich CDS019936 General Anesthestic- Inhalant
IV Tubing for Blower Mister Carefusion 42493E Adapts to IV Fluids for Blower/Mister
Jelco 18 ga IV catheter Smiths medical 4054 IV access in Revasc, MRI and Term
Lidocaine 2% Pfizer 00409-4277-01 Local Anesthetic/ antiarrthymic
Ligaclips Ethicon MSC20 Surgical Staples for LIMA takedown
Long blade for laryngoscope DRE 12521 Allows for visualization of trachea for intubation
Meloxicam 5 mg/mL Boehringer Ingelheim 141-219 Post operative Analgesic
Microsphere pump Collect blood samples from femoral introducer
Monopolar Cautery Covidien Valleylab™ FT10 Hemostasis
Nanosight NS 300 Malvern Panalytical MAN0541-03-EN
NTA 3.1.54 software Malvern Panalytical MAN0520-01-EN-00
OPVAC Synergy II Terumo Cardiovascular System 401-230 Heart positioner and Stabilizer
Oxygen Tank E cylinder various various Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter
PBS, pH 7.2 ThermoFisher Scientific 20012050
Penicillin-Streptomycin-Neomycin (PSN) Antibiotic Mixture ThermoFisher Scientific 15640055
Pigtail 145 catheter 6 French Boston Scientific 08641-41 Measure LV pressures
Pressure Transducer various Must adapt to anesthesia monitor Monitor direct arterial pressures
Propofol Diprivan 269-29 Induction agent
Roncuronium Mylan 67457-228-05 Neuromuscular blocking agent
SR Buprenorphine 10 mg/mL Abbott Labs NADA 141-434 Post operative Analgesic
Sterile Saline 20 mL Fisher Scientific 20T700220 Flush for IV catheters
Sternal Saw/ Necropsy Saw Thermo Fisher 812822 Used to open chest cavity
Stop Cocks Smith Medical MX5311L 2 to connect to pig tail
Succinylcholine 20 mg/mL Pfizer 00409-6629-02 Neuromuscular blocking agent
Suction  tubing Medline DYND50223
Suction Container Medline DYNDCL03000
Surgery pack with chest retractor various See pack list Femoral cut down and median sternotomy
Surgical Instruments various See pack list Femoral and carotid cutdowns and sternotomy
Surgical Spring Clip Applied Medical A1801 Clamp end of LIMA after takedown
Syringe pump Harvard Delivers IV Dobutamine infusion
SYTO RNASelect Green Fluorescent cell Stain - 5 mM Solution in DMSO Millipore Sigma S32703
Telazol 100 mg/mL Fort Dodge 01L60030 Pre operative Sedative
Telpha pad Covidien 2132 Sterile wound dressing
Timer Time collection of blood samples
Total Exosome Isolation Reagent (from cell culture media) ThermoFisher Scientific 4478359
TPP Tissue Culture Flask, T75, Filter Cap w/ 0.22uM PTFE ThermoFisher Scientific TP90076
Triple Antibiotic Ointment Johnson & Johnson 23734 Topical over wound
Vicryl mesh Ethicon VKML Patch for epicardial cell application
Vortex Mix microspheres
Xylazine 100 mg/mL Vedco 468RX Pre operative Sedative/ analgesic

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Dai, H., et al. Global, regional, and burden of ischaemic heart disease and its attributable risk factors, 1990-2017: results from the Global Burden of Disease Study 2017. European heart journal. Quality of care & clinical outcomes. 8 (1), 50-60 (2022).
  2. Tsao, C. W., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2022 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 145 (8), e153-e639 (2022).
  3. Rahimtoola, S. H. The hibernating myocardium. American Heart Journal. 117 (1), 211-221 (1989).
  4. Canty, J. M. Jr, Fallavollita, J. A. Hibernating myocardium. Journal of Nuclear Cardiology. 12 (1), 104-119 (2005).
  5. Page, B. J., et al. Revascularization of chronic hibernating myocardium stimulates myocyte proliferation and partially reverses chronic adaptations to ischemia. Journal of the American College of Cardiology. 65 (7), 684-697 (2015).
  6. Aggarwal, R., et al. Persistent diastolic dysfunction in chronically ischemic hearts following coronary artery bypass graft. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 165 (6), e269-e279 (2023).
  7. Olsen, F. J., et al. Prognostic Value and Interplay Between Myocardial Tissue Velocities in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting. The American Journal of Cardiology. 144, 37-45 (2021).
  8. Virani, S. S. Heart Disease and Stroke Statistics-2021 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 143 (8), e254-e743 (2021).
  9. Hocum Stone, L., et al. Surgical Swine Model of Chronic Cardiac Ischemia Treated by Off-Pump Coronary Artery Bypass Graft Surgery. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (133), e57229 (2018).
  10. White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circulation Research. 71 (6), 1490-1500 (1992).
  11. Righetti, A., et al. Interventricular septal motion and left ventricular function after coronary bypass surgery: evaluation with echocardiography and radionuclide angiography. The American Journal of Cardiology. 39 (3), 372-377 (1977).
  12. Hocum Stone, L. L., et al. Recovery of hibernating myocardium using stem cell patch with coronary bypass surgery. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 62 (1), e3-e16 (2021).
  13. Puigserver, P., Spiegelman, B. M. Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator 1 alpha (PGC-1 alpha): transcriptional coactivator and metabolic regulator. Endocrine Reviews. 24 (1), 78-90 (2003).
  14. Henning, R. J. Cardiovascular Exosomes and MicroRNAs in Cardiovascular Physiology and Pathophysiology. Journal of Cardiovascular Translational Research. 14 (2), 195-212 (2021).
  15. Chen, Y., Liu, Y., Dorn, G. W. 2nd. Mitochondrial fusion is essential for organelle function and cardiac homeostasis. Circulation Research. 109 (12), 1327-1331 (2011).
  16. Pittenger, M. F., Martin, B. J. Mesenchymal stem cells and their potential as cardiac therapeutics. Circulation Research. 95 (1), 9-20 (2004).
  17. Campos-Silva, C., et al. High sensitivity detection of extracellular vesicles immune-captured from urine by conventional flow cytometry. Scientific Reports. 9 (1), 2042 (2019).
  18. Hocum Stone, L. L., et al. Magnetic resonance imaging assessment of cardiac function in a swine model of hibernating myocardium 3 months following bypass surgery. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 153 (3), 582-590 (2017).
  19. Stone, L. L. H., et al. Mitochondrial Respiratory Capacity is Restored in Hibernating Cardiomyocytes Following Co-Culture with Mesenchymal Stem Cells. Cell Medicine. 11, 2155179019834938 (2019).
  20. Lamy, A., et al. Skeletonized vs Pedicled Internal Mammary Artery Graft Harvesting in Coronary Artery Bypass Surgery: A Post Hoc Analysis From the COMPASS Trial. JAMA Cardiology. 6 (9), 1042-1049 (2021).
  21. Shim, J. K., Choi, Y. S., Yoo, K. J., Kwak, Y. L. Carbon dioxide embolism induced right coronary artery ischaemia during off-pump obtuse marginalis artery grafting. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 36 (3), 598-599 (2009).
  22. Aklog, L. Future technology for off-pump coronary artery bypass (OPCAB). Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery. 15 (1), 92-102 (2003).
  23. Hou, D., et al. Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials. Circulation. 112 (9 Suppl), I150-I156 (2005).
  24. Gallet, R., et al. Exosomes secreted by cardiosphere-derived cells reduce scarring, attenuate adverse remodelling, and improve function in acute and chronic porcine myocardial infarction. European Heart Journal. 38 (3), 201-211 (2017).

Tags

Medisin utgave 199 eksosombelastet kollagenplaster off-pump koronar bypasstransplantat dvalemodus myokard koronar stenose revaskularisering koronar bypasskirurgi tilleggsbehandlinger venstre fremre synkende arterie stenose regional systolisk funksjon venstre arteria mammary internal
Kirurgisk svinemodell av kronisk myokardiskemi behandlet med eksosombelastet kollagenplaster og off-pump koronar bypasstransplantat
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Aggarwal, R., Shao, A., Potel, K.More

Aggarwal, R., Shao, A., Potel, K. N., Hocum Stone, L., Swingen, C., Wright, C., McFalls, E. O., Butterick, T. A., Kelly, R. F. Surgical Porcine Model of Chronic Myocardial Ischemia Treated by Exosome-laden Collagen Patch and Off-pump Coronary Artery Bypass Graft. J. Vis. Exp. (199), e65553, doi:10.3791/65553 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter