Néonatale cardiaque Echafaudages: Matrices nouveaux pour Études régénératives

Mary G. Garry; Stefan M. Kren; Daniel J. Garry

doi:10.3791/54459

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Article de méthode

Néonatale cardiaque Echafaudages: Matrices nouveaux pour Études régénératives

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DOI :

10.3791/54459

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5 novembre 2016

Mary G. Garry¹ , Stefan M. Kren¹ , Daniel J. Garry¹

¹Lillehei Heart Institute, University of Minnesota

Dans cet article

Résumé

Dans ces études, nous fournissons une méthodologie pour de nouvelles, échafauds cardiaques néonatales, murins pour une utilisation dans les études de régénération.

Résumé

Le seul traitement définitif de l’insuffisance cardiaque terminale est la transplantation cardiaque orthotopique. Chaque année, on estime que plus de 100 000 cœurs de donneurs sont nécessaires pour les procédures de transplantation cardiaque aux^{États-Unis 1-2}. En raison du nombre limité de donneurs, seulement environ 2 400 greffes sont effectuées chaque année aux ^États-Unis2. De nombreuses approches, allant des études de thérapie cellulaire à l’implantation de dispositifs d’assistance mécanique, ont été entreprises, seules ou en combinaison, dans le but d’inciter le cœur à se réparer lui-même ou à reposer^{le cœur} défaillant. Malgré ces efforts, les dispositifs d’assistance ventriculaire sont encore largement utilisés dans le but de faire le pont vers la transplantation et l’utilité des thérapies cellulaires, bien qu’elles soient prometteuses sur le plan curatif, se limite encore aux essais cliniques. De plus, une xénotransplantation directe a été tentée, mais le succès a été limité en raison du rejet immunitaire. De toute évidence, une autre stratégie est nécessaire pour produire des organes supplémentaires pour la transplantation et, idéalement, ces organes seraient autologues afin d’éviter les complications associées au rejet et à l’immunosuppression à vie. La décellularisation est un processus qui consiste à retirer les cellules résidentes des tissus pour exposer la matrice extracellulaire native (MEC) ou l’échafaudage. La décellularisation par perfusion offre une préservation complète de la structure tridimensionnelle du tissu, tout en laissant intactes l’essentiel des propriétés mécaniques du tissu⁴. Ces échafaudages peuvent être utilisés pour le repeuplement avec des cellules saines afin de générer des modèles de recherche et, éventuellement, des organes indispensables pour la transplantation. Nous avons exposé les échafaudages de souris néonatales (P3), connues pour conserver des capacités de régénération cardiaque ^{remarquables5-8}, à la décellularisation médiée par détergent et nous avons repeuplé ces échafaudages avec des cellules cardiaques murines. Ces études soutiennent la faisabilité de la construction d’un cœur néonatal. Ils permettent en outre d’enquêter pour savoir si la MEC des cœurs postnatals précoces peut contenir des indices qui se traduiront par de meilleures stratégies de recellularisation.

Introduction

L'insuffisance cardiaque est fréquente et mortelle. Il est une maladie progressive qui se traduit par une diminution de la contractilité du coeur, ce qui altère le flux sanguin vers les organes et laisse les besoins métaboliques de la non satisfaite du corps. On estime que 5,7 millions d' Américains ont une insuffisance cardiaque et il est la principale cause d'hospitalisation aux États-Unis ^9. Le coût collectif de traitement des patients en insuffisance cardiaque aux États-Unis dépasse les 300 milliards de dollars par an ^9-10. Le seul traitement définitif de l'insuffisance cardiaque au stade terminal est une greffe cardiaque ort....