Artículo de método

El análisis del tejido de miocardio entero en 3D del corazón

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DOI:

10.3791/54974

12 de abril de 2017

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe un nuevo método para la comparación 3D de tejido de miocardio de todo el corazón con MRI. Esto está diseñado para la evaluación precisa de inyecciones intramiocárdicas en la zona fronteriza del infarto de un modelo porcino crónica de un infarto de miocardio.

Resumen

terapias regenerativas cardíacos tienen como objetivo proteger y reparar el corazón dañado en pacientes con cardiopatía isquémica. Mediante la inyección de células madre u otras sustancias biológicas que mejoran la angio- o vasculogénesis en la zona fronteriza del infarto (IBZ), la perfusión del tejido se mejora, y el miocardio puede ser protegido de daños mayores. Para el efecto terapéutico máximo, es la hipótesis de que la sustancia regenerativa se entrega mejor a la IBZ. Esto requiere inyecciones precisas y ha llevado al desarrollo de nuevas técnicas de inyección. Para validar estas nuevas técnicas, hemos diseñado un protocolo de validación basado en un análisis del tejido de miocardio. Este protocolo incluye el procesamiento de tejido de miocardio de todo el corazón que permite detallada de dos dimensiones (2D) y el análisis tridimensional (3D) de la anatomía cardiaca y las inyecciones intramiocárdicas. En un cerdo, infarto de miocardio fue creado por un 90-min la oclusión de la arteria descendente anterior izquierda coronaria. Cuatro semanas más tarde, un mixtoure de un hidrogel con partículas superparamagnéticas de óxido de hierro (SPIOs) y perlas fluorescentes se inyectó en el IBZ utilizando un enfoque endocardial mínimamente invasiva. 1 h después del procedimiento de inyección, el cerdo fue sacrificado, y el corazón se extirpó y se incrusta en agarosa (agar). Después de la solidificación del agar, se realizaron imágenes de resonancia magnética (MRI), el corte en lonchas del corazón, y de imágenes de fluorescencia. Después de imagen post-procesamiento, se realizó un análisis 3D para evaluar la precisión de la focalización IBZ. Este protocolo proporciona un método estructurado y reproducible para la evaluación de la precisión de la focalización de las inyecciones intramiocárdicas en el IBZ. El protocolo puede ser utilizado fácilmente cuando se desea el tratamiento de tejido cicatricial y / o validación de la precisión de la inyección de todo el corazón.

Introducción

La cardiopatía isquémica ha sido la principal causa mundial de muerte en las últimas décadas 1. El tratamiento agudo después de infarto de miocardio tiene como objetivo restablecer el flujo de sangre al miocardio a través de la intervención coronaria percutánea o cirugía de revascularización coronaria. En infartos graves, una gran zona del miocardio está marcada, y estos casos a menudo resultan en la insuficiencia cardiaca isquémica (HF) 2. Las opciones terapéuticas actuales para el enfoque de HF en la prevención y la preservación de la función cardiaca de los pacientes con IC, pero no en la regeneración.

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Protocolo

El experimento in vivo se realizó de conformidad con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio preparados por el Instituto de Investigación de Animales de Laboratorio. El experimento fue aprobado por el Comité de Experimentación Animal local.

1. Preparación de la solución inyectable e incrustación

  1. Preparar el gel inyectable.
    1. Preparar 1 ml de ureido-pirimidinona gel (UPY) de acuerdo a los protocolos descritos anteriormente 12, 13.
    2. Añadir partículas de óxido de hierro superparamagnéticas (SPIOs) a la solución para obtener una con....

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Resultados

incrustación de tejidos

A través del proceso de incrustación, se estableció una geometría telediastólico-similares. El agar adherido con éxito para el tejido del corazón, lo que permite que el tejido a cortar en la angulación deseada con espesores rebanada iguales (Figura 2A y 2C).

Evaluación del SCAR y el lugar de inyección

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Discusión

Whole-corazón de procesamiento del tejido de miocardio en 3D de acuerdo con este protocolo proporciona un método estructurado que permite el análisis en 3D del infarto, la IBZ, y las inyecciones realizadas con respecto a la anatomía cardiaca. El volumen de llenado del corazón depende del análisis deseado. En este estudio, para evaluar la exactitud de la inyección, que tuvo como objetivo llenar el corazón para parecerse a la geometría de fin de diástole lo más cerca posible. Para cumplir esto, el ápice LV se fija a la pa.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores desean agradecer a Marlijn Jansen, Joyce Visser, y Martijn van Nieuwburg por su ayuda con los experimentos con animales. Reconocemos en gran medida Martijn Froeling y Anke Wassink por su ayuda en la obtención de imágenes de resonancia magnética.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
0.9% Solución salinaBraun
AgarosaRoche DiagnosticsAgar multipropósito de grado científico
Escáner de fluorescencia biomolecular Typhoon 9410 GE Healthcare
ContenedorPlástico, dimensiones 17 x 14,5 x 14 cm
FluoSpheres Microesferas de poliestirenoInvitrogenF8834rojo, 10 y micro; m
GadolinioGadovist1.0 mmol/mL
dS Bobina de cabezal de 32 canalesPhilipsO similar
MatlabMathworksPara asegurar la compatibilidad 2015a o más reciente
Cortadora de carneBerkel
Myostar catéter de inyecciónBiosense Webster
Super partículas paramagnéticas de óxido de hierroSinerem
Cloruro de trifenil-tetrazolioMerck
UPy-PEG10k
Vicryl 2-0Ethicon
de incrustación

Referencias

  1. Nowbar, A. N., Howard, J. P., Ja Finegold,, Asaria, P., Francis, D. P. 2014 global geographic analysis of mortality from ischaemic heart disease by country, age and income: statistics from World Health Organisation and United Nations. Int J Cardiol. 174 (2), 293-298 (2014).
  2. Kannel, W. B., Belanger, A. J.

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