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Article de méthode

Livraison intra-artérielle de cellules souches neuronales au cerveau du rat et de la souris : application à l’ischémie cérébrale

10.2K vues

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DOI :

10.3791/61119

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26 juin 2020

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Dans cet article

Résumé

Une méthode pour fournir des cellules souches neurales, adaptable pour injecter des solutions ou des suspensions, par l’artère carotide commune (souris) ou l’artère carotide externe (rat) après un AVC ischémique est rapporté. Les cellules injectées sont réparties largement dans tout le parenchyme cérébral et peuvent être détectées jusqu’à 30 d après l’accouchement.

Résumé

La thérapie à base de cellules souches neuronales est un nouveau traitement novateur pour les accidents vasculaires cérébraux, les lésions cérébrales traumatiques et les troubles neurodégénératifs. Par rapport à la livraison intracrânienne, l’administration intra-artérielle des NSC est moins invasive et produit une distribution plus diffuse des NSC dans le parenchyme cérébral. En outre, la livraison intra-artérielle permet l’effet de première passe dans la circulation du cerveau, réduisant le potentiel de piégeage des cellules dans les organes périphériques, tels que le foie et la rate, une complication associée aux injections périphériques. Ici, nous détaillons la méthodologie, chez les souris et les rats, pour la livraison des NSC par l’artère carotide commune (souris) ou l’artère carotide externe (rat) à l’hémisphère ipsilateral après un accident vasculaire cérébral ischémique. À l’aide de NSC étiquetés GFP, nous illustrons la distribution généralisée réalisée dans tout l’hémisphère ipsilateral des rongeurs à 1 d, 1 semaine et 4 semaines après l’accouchement postischemique, avec une densité plus élevée dans ou près du site de blessures ischémiques. En plus de la survie à long terme, nous montrons des preuves de différenciation des cellules étiquetées GFP à 4 semaines. L’approche de livraison intra-artérielle décrite ici pour les NSC peut également être utilisée pour l’administration de composés thérapeutiques, et a donc une large applicabilité aux diverses lésions du SNC et les modèles de maladies chez plusieurs espèces.

Introduction

La thérapie à base de cellules souches (SC) offre un potentiel énorme en tant que traitement des maladies neurologiques, y compris les accidents vasculaires cérébraux, les traumatismes crâniens et la démence1,2,3,4,5,6. Cependant, une méthode efficace pour fournir des SC exogènes au cerveau malade reste problématique2,6,7,8,

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Protocole

Toutes les procédures sur les sujets animaux ont été approuvées par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’Université du Kentucky, et des précautions appropriées ont été prises pour minimiser le stress ou la douleur associés à la chirurgie.

1. Préparation de cathéters d’injection et de crochets chirurgicaux

  1. Construire le cathéter d’injection (figure 1). Recueillir les matériaux nécessaires, y compris: MRE010, MRE025, et MRE050 tubes, 20 G, 26 G et 27 G aiguilles d’injection (Figure 2A), 600 papier de verre de gravier, superglue et deux....

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Résultats

Les NSC étiquetés GFP ont été facilement détectés dans le cerveau ischémique, principalement dans l’hémisphère ipsilateral, en particulier dans la pénombre et le long de la jante de blessure (Figure 6). L’examinateur a été aveugle pendant l’imagerie et l’analyse.

Par exemple, à 1 d après l’injection, des NSC ont été détectés dans l’hippocampe de souris. Un sous-ensemble de NSCs a montré la co-expression du marqueur de neurone immature DCX dans le gyrus denté même .......

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Discussion

La thérapie de cellules souches pour les maladies neurologiques est encore à un stade exploratoire précoce. Un problème majeur est qu’il n’existe pas de méthode établie pour une livraison suffisante de SC ou de NSC dans le cerveau.

Bien que des CSC/NSC exogènes puissent être détectés dans le cerveau après l’injection intraveineuse (IV), intrapéritoneal (IP) ou intraparenchymal/intracérébrale, chaque approche d’accouchement présente des inconvénients. On estime que la population détectable dans.......

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Remerciements

Cette recherche a été soutenue par ce qui suit : Prix AHA 14SDG20480186 pour LC, équipe d’innovation sujet de l’Université Shanxi de médecine chinoise 2019-QN07 pour BZ, et Kentucky Spinal Cord and Head Injury Research Trust subvention 14-12A pour KES et LC.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Aiguille 20 gBecton & DickinsonBD PrecisionGlide 305175préparation du cathéter d’injection
26 G aiguilleBecton & DickinsonBD PrecisionGlide 305111préparation du cathéter d’injection
27 G aiguilleBecton & DickinsonBD PrecisionGlide 305136préparation du cathéter d’injection
4-0 NFS-2 suture avec aiguilleHenry Schein Santé animale56905
chirurgie 6-0 suture en nylonTeleflex/Braintree Scientific104-schirurgie
AccutaseSTEMCELL Technologies7922solution de détachement de cellules
Bard-Parker10chirurgie
Buprénorphine-SR LabZooPharmBuprénorphine-SR Lab® ;analgésie (0,6-1 mg/kg sur 3 jours)
Calcium/magnisum sans PBSVWR02-0119-0500Dissociation NSC
Anticorps DCXMilliporeAB2253immunomarquage
Anticorps GFAPInvitrogen180063immunomarquage
IsofluraneHenry Schein Santé animale50562-1chirurgie
MCAO filament pour sourisDoccol702223PK5Rechirurgie
Filament MCAO pour ratDoccol503334PK5Rechirurgie
MRE010 cathéterBraintree ScientificMRE010préparation du cathéter d’injection
MRE025 cathéterBraintree ScientificMRE025préparation du cathéter d’injection
MRE050 CathéterBraintree ScientificMRE050préparation du cathéter d’injection
Nu-Tears PommadeNuLife PharmaceuticalsNu-Tears Pommade pour lesyeux pendant la chirurgie
S& Pince en T - SuperGrip Tips JF-5TC AngledFine Science Tools00649-11chirurgie
S& Pince en T - SuperGrip Tips JF-5TC StraightFine Science Tools00632-11chirurgie
SupergluePacer Technology15187préparation du cathéter d’injection
pompe à seringueKent ScientificGenieTouchchirurgie
Tuj1 anticorpsMilliporeMAb1637immunocoloration
bi-composant 5 minute époxyDevcon20445préparation du cathéter d’injection
Ciseaux à ressort VannasFine Science Tools15000-08
chirurgie pinces vasculairesFine Science Tools00400-03chirurgie
microscope ZeissAxio Imager 2microscopie
lame de

Références

  1. Wang, Y. Stroke research in 2017: surgical progress and stem-cell advances. The Lancet. Neurology. 17, 2-3 (2018).
  2. Bliss, T., Guzman, R., Daadi, M., Steinberg, G. K. Cell transplantation therapy for stroke. Stroke. 38, 817-826 (2007).
  3. Boese, A. C., Le, Q. E., Pham, D.,....

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Réimpressions et autorisations

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