Articolo metodologico

Consegna intramiocardica ritardata di cellule staminali dopo l'infortunio di ricottamento ischemia in un modello Murine

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DOI:

10.3791/61546

3 settembre 2020

In questo articolo

Sommario

Le cellule staminali sono continuamente studiate come potenziali trattamenti per gli individui con danni miocardiali, tuttavia, la loro diminuzione della vitalità e della ritenzione all'interno del tessuto ferito può influenzare la loro efficacia a lungo termine. In questo manoscritto descriviamo un metodo alternativo per la consegna di cellule staminali in un modello murino di lesione da reperfusione di ischemia.

Abstract

C'è un interesse significativo nell'uso di cellule staminali (SC) per il recupero della funzione cardiaca in individui con lesioni miocardici. Più comunemente, la terapia con cellule staminali cardiache viene studiata fornendo SC in concomitanza con l'induzione della lesione miocardica. Tuttavia, questo approccio presenta due limitazioni significative: il primo ambiente ischemico pro-infiammatorio ostile può influenzare la sopravvivenza delle SC trapiantate e non rappresenta lo scenario di infarto subacuto in cui probabilmente verranno utilizzate le SC. Qui descriviamo una serie in due parti di procedure chirurgiche per l'induzione della lesione ischemia-reperfusione e la consegna di cellule staminali mesenchymal (MSC). Questo metodo di somministrazione delle cellule staminali può consentire la maggiore vitalità e ritenzione intorno al tessuto danneggiato aggirando la risposta immunitaria iniziale. Un modello di lesione da reperfusione di ischemia è stato indotto nei topi accompagnato dalla consegna di cellule staminali mesenchimali (3,0 x10 5),esprimendo stabilmente il gene reporter luccilice luciferasi sotto il promotore CMV espresso costitutivamente, intramiocardially 7 giorni dopo. Gli animali sono stati immaginati tramite ultrasuoni e imaging bioluminescente per la conferma della lesione e l'iniezione di cellule, rispettivamente. È importante sottolineare che non vi era alcun tasso di complicazione aggiunto quando si esegue questo approccio a due procedure per la consegna SC. Questo metodo di somministrazione delle cellule staminali, collettivamente con l'utilizzo di geni reporter all'avanguardia, può consentire lo studio in vivo della vitalità e della ritenzione delle SC trapiantate in una situazione di ischemia cronica comunemente osservata clinicamente, aggirando anche la risposta pro-infiammatoria iniziale. In sintesi, abbiamo stabilito un protocollo per la consegna ritardata di cellule staminali nel miocardio, che può essere utilizzato come potenziale nuovo approccio nel promuovere la rigenerazione del tessuto danneggiato.

Introduzione

La malattia cardiovascolare rimane la causa più comune di morbilità e mortalità in tutto il mondo. Gli eventi ischemici cardiaci sono risultati dannosi per la funzione complessiva del miocardio e delle cellule circostanti1. Solo ̴0,45-1,0% dei cardiomiociti si rigenera ogni anno dopo che si verifica un danno miocardiale2. Nonostante la crescente domanda e l'attenzione intrinseca allo sviluppo di trattamenti, le terapie che aiutano nella rigenerazione del tessuto ferito sono state difficili da stabilire e richiedono ancoraun'ulteriore ottimizzazione 3,4,

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Protocollo

Gli esperimenti sono stati eseguiti su topi femmina C57BL/6, di età 10-12 settimane e 20-25 g di peso corporeo. Tutte le procedure sugli animali rispettavano gli standard indicati nella Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio (Istituto di risorse animali di laboratorio, Accademia nazionale delle scienze, Bethesda, MD, USA) e sono state approvate dal Mayo Clinic College of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).

1. Preparazione e intubazione

  1. Autoclave tutti gli strumenti chirurgici prima dell'intervento chirurgico. Se più interventi chirurgici devono essere eseguiti in una sessi....

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Risultati

La lesione da reperfusione di ischemia è stata indotta nei topi il giorno 0, seguita da un ecocardiogramma post-operatorio ed elettrocardiogramma il giorno precedente l'impianto di cellule staminali. L'analisi degli ultrasuoni e degli elettrocardiogrammi ha confermato l'infarto e la diminuzione della funzione contrattile ventricolare(Figura 1A-D). Un ulteriore esame dei dati ha mostrato che la frazione di espulsione e l'accorciamento frazionario sono diminuiti nei topi che h.......

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Discussione

Oltre 85 milioni di persone in tutto il mondo sono affore di malattiecardiovascolari 3. L'elevata prevalenza di questi eventi ischemici richiede un ulteriore sviluppo ed espansione di terapie alternative per promuovere la rigenerazione del tessuto danneggiato. I metodi tradizionali utilizzano la procedura di reperfusione dell'ischemia in un ambiente acuto con successiva somministrazione di terapie1. Le reazioni infiammatorie sono al suo apice tra 3-4 giorni dopo un evento i.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Irrigazione NaCl allo 0,9%, USPBaxter0338-0048-04
11x12" Press n' Seal telo chirurgico, autoclavabileSAI Tecnologie di infusionePSS-SD
24G 3/4" tubo catetere IVJelco4053
28G x 1/2" 1mL siringa perBD305500Iniezione di analgesico
30G x 1/2" 3/10cc siringa da insulinaUlticare08222.0933.56Iniezione di cellule staminali
6-0 S-29, sutura Vicryl da 12EthiconJ556GChiusura intercostale, superficiale del muscolo e dello strato cutaneo Chiusura dell'incisione
9-0 BV100-4, sutura Ethilon da 5"Ethicon2829GLegatura dell'arteria LAD
Sottocuscinetto assorbenteThermo Fischer Scientific14-206-64Per sotto l'animale
Tamponi per la preparazione dell'alcol, 2 strati, mediCoviden6818
Maschera facciale antiappannamentoDrizza49235
Forbici per strabismo di Bonn, curve, smussateFine Science Tools14085-09
Buprenorfina HCL SR LAB 1mg/ml, 5 mlZooPharm PharmacyAnalgesico narcotico alla buprenorfina formulato in un polimero che rallenta l'assorbimento prolungando la durata dell'azione (72 ore di durata di attività).
Portaaghi Castroviejo, curviFine Science Tools12061-01
Spugne di garza sterili CurityCoviden397310
Delicata pinza per legare la sutura, piegata a 45 angoliFine Science Tools11063-07
Rasoio elettricoWahlRimozione della pelliccia
Isoflurano 100 mlCardinal HealthPI23238Anestetico
Camice
Siringa ipodermica Monoject 1 mLCoviden8881501400
Pinza per iride Moria, curva, seghettata (x2)Fine Science Tools11370-31
Divaricatore Moria speculumFine Science Tools17370-53
Kit per intubazione endotracheale di topoKent Scientific
Nair crema depilatoriaJohnson & Rimozione della pelliccia
Lubrificante oculare Optixcare plusAventixLubrificante oculare sterile
VentilatorePhysiosuite Kent Scientific
PolyE Tubo in polietileneHarvard Apparatus72-0191Compressione temporanea dell'arteria LAD
Tamponi di iodio povidonePDIS41125
Bisturi, 10 lameBard-Parker371610
Applicatori sterili da 3" con punta in cotoneCardinal HealthC15055-003
Applicatori sterili da 6" con punta affusolataPuritan25-826-5WC
Guanti steriliCardinal HealthN8830
Buste per sterilizzazioneMedlineMPP100525GS
Cappucciochirurgico
Microscopio operatorioLeicaM125
Pinza per sutura, diritta (x2)Fine Science Tools10825-10
Nastro chirurgico transporoso3M1527-1
Unguento antibiotico triploG& W Laboratories11-2683ILNC2Applicazione topica per prevenire l'infezione
Vannas-Tü Bingen Forbici a molla, curveFine Science Tools15004-08
Vetflo vaporizzatoreKent Scientific
allergie " da laboratorio Johnson

Riferimenti

  1. Franchi, F., et al. The Myocardial Microenvironment Modulates the Biology of Transplanted Mesenchymal Stem Cells. Molecular Imaging Biology. , (2020).
  2. Bergmann, O., et al. Evidence for cardiomyocyte renewal in humans. Science. 324 (5923), 98-....

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Somministrazione ritardata di cellule staminaliCellule staminali mesenchimaliIniezione intramiocardicaImaging bioluminescenteProtocollo chirurgicoMonitoraggio della funzione cardiacaValutazione della vitalit cellulareTrattamento post lesione

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