Articolo metodologico

Un idrogel Costruire e fibrina-based Glue approccio per fornire Therapeutics in una murino Myocardial Infarction Model.

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DOI:

10.3791/52562

14 giugno 2015

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo mira ad alleviare la limitazione dello scarso attecchimento cellulare per il trattamento con cellule staminali degli infarti del miocardio attraverso l'uso di un sistema di idrogel e di una colla a base di fibrina. Con questo approccio, il contatto cellula-tessuto dopo l'infarto può essere mantenuto, aumentando il potenziale terapeutico degli agenti benefici nel sito della lesione.

Abstract

Il modello murino MI è ampiamente riconosciuto nel campo delle malattie cardiovascolari ed è stato costantemente utilizzato come primo passo per testare l'efficacia dei trattamenti in vivo1. Il protocollo tradizionale e consolidato è stato ulteriormente perfezionato per ridurre al minimo i danni all'animale. In particolare, gli strati muscolari pettorali vengono allontanati piuttosto che semplicemente tagliati e la toracotomia viene affrontata intercostalmente invece di rompere le costole in una sternotomia, preservando l'integrità della gabbia toracica. Con questi cambiamenti, lo stress complessivo sull'animale diminuisce.

Le terapie con cellule staminali volte ad alleviare i danni causati dagli infarto miocardico si sono dimostrate promettenti nel corso degli anni per i loro benefici pro-angiogenici e anti-apoptotici. Gli attuali approcci di consegna delle cellule sulla superficie del cuore prevedono tipicamente l'iniezione delle cellule vicino al sito danneggiato, all'interno di un'arteria coronaria o nel flusso sanguigno periferico2-4. Sebbene le cellule abbiano dimostrato di ospitare il miocardio danneggiato, la funzionalità è limitata dal loro scarso attecchimento nel sito della lesione, con conseguente diffusione nel flusso sanguigno5. Questo manoscritto evidenzia una procedura che supera questo ostacolo con l'uso di un cerotto idrogel incapsulato con cellule. Il cerotto viene fabbricato prima della procedura chirurgica e viene posizionato sul miocardio lesionato immediatamente dopo l'occlusione dell'arteria coronaria sinistra. Per far aderire il cerotto in posizione, la colla di fibrina esterna biocompatibile viene posizionata direttamente sopra il cerotto, consentendone l'asciugatura sia sul cerotto che sulla superficie del cuore. Questo approccio fornisce un nuovo metodo di adesione per l'applicazione di un delicato costrutto terapeutico di incapsulamento cellulare.

Introduzione

Un infarto del miocardio (MI) è definito come l'interruzione di sangue ad una regione del cuore causata dalla occlusione di un'arteria coronaria. Il danno derivante da un MI è dovuto al rimodellamento del tessuto cardiaco vitale in tessuto cicatriziale non funzionale, che diminuisce la capacità del cuore o, più specificamente, il ventricolo sinistro, per battere correttamente. Ciò si traduce in una diminuzione del volume di sangue che può essere consegnato al corpo ad ogni battito cardiaco, chiamata volume ictus, e la percentuale di sangue che viene pompato dal cuore ad ogni battito cardiaco, noto come frazione di eiezione 6. Questi, insieme ad alt....

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Protocollo

La procedura è in piena compatibilità con numero di protocollo IACUC 13302 ed è stato approvato dalla divisione delle risorse animali.

1. Strumento Preparazione

  1. Autoclavare tutti gli strumenti non monouso utilizzati prima della procedura chirurgica per garantire la sterilità.
  2. Sterilizzare gli strumenti utilizzati più volte in una sessione con una sterilizzatrice perle di vetro tra usi.

2. Hydrogel Preparazione

  1. Scongelare e le cellule staminali piatto almeno 24 ore prima della creazione del costrutto idrogel.
  2. Preparate patch un giorno prima l'intervento chirur....

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Risultati

Durante la procedura chirurgica, legatura dell'arteria coronarica sinistra può essere identificato da un marcato blanching valle dell'arteria occlusa. Come test prima di sposarsi, la sutura può essere stretto per breve tempo per verificare se è in un luogo adeguato. Inoltre, poiché occlusione delle arterie risultati in diminuzione quasi istantanea nella capacità dell'atrio sinistro per battere correttamente, l'atrio sinistro si allargherà in risposta ad un riflusso di sangue nel sistema.

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Discussione

Con questo approccio al modello MI murino, abbiamo sviluppato un sistema che riduce al minimo il danno alle zone non miocardio che sono associati con altre tecniche MI murine. Queste aree includono danni causati da tracheostomia, il taglio dello strato muscolare, e la rottura delle nervature per esporre la cavità toracica. Crediamo che questi cambiamenti migliorare le generali chirurgici risultato grazie alla cura di mantenere il più delle grandi strutture, compres.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato finanziato dal US Army Grant (W81XWH-08-1-0701) e una borsa di studio da Carle Foundation Hospital.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Ventilatore per topi Harvard Model 687Apparecchio Harvard55-0001
Inintech Biosciences LLC Sterilizzatore per perline di vetro seccoFisher ScientificNC9531961
Microscopio operatorio Leica MZ6
GeminiGEM 5917
Pinze delicate - Punte da 0,4 mm Strumenti angolatile scienze fini11063-07
Divaricatore Agricola - 3,5 cm SpreadFine Science Tools17005-04
Forbici a molla - Lame da 2,5 mm DritteFine Science Tools15000-08
Castroviejo Portaaghi - con blocco Carburo di tungsteno 14 cmFine Science Tools12565-14
Forbici Iris - Delicate Dritte 10,5 cmFine Science Tools14060-10
Sutura monofilamento 8-0Ethicon8730P
6-0 Sutura setaEthicon639G
TrombinaSigmaT7009
FibrinogenoSigmaF3879
Adesivo tissutale Vetbond3M1469SB
Kit di cauterizzazione Leica per

Riferimenti

  1. Kolk, M. V., et al. LAD-ligation: a murine model of myocardial infarction. Journal of visualized experiments : JoVE. , (2009).
  2. Li, Y., Yao, Y., Sheng, Z., Yang, Y., Ma, G. Dual-modal tracking of transplanted mesenchymal stem cell....

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Erogazione tramite patch di idrogelAdesione con colla di fibrinaProcedura di toracotomiaLigazione dell arteria coronaria sinistraAnalisi istologicaEcocardiografia per piccoli animaliTerapia di incapsulamento cellulareChiusura con sutura chirurgicaSomministrazione di analgesia postoperatoria

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