9 december 2015
Dit protocol beschrijft de radiolabeling van paarden mesenchymale stamcellen en hun implantatie in peesletsels bij het paard om celoverleving en weefselverdeling te bepalen met behulp van gamma-scintigrafie.
Het algemene doel van dit protocol is om de distributie en het lot van gelabelde mesenchymale stamcellen uit het beenmerg na injectie op een niet-invasieve manier te volgen met gammascintigrafie. Het lot van stamcellen na de injectie is nog onvoldoende begrepen. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat de stamcellen na toediening niet-invasief in meerdere organen kunnen worden gevolgd, en dat de korte halfwaardetijd van A osteo de klaring binnen 48 uur waarborgt.
Hoewel dit inzicht heeft geboden in het gebruik van stamcellen bij de therapie van natuurlijk voorkomende tendinopathieën, zou het ook kunnen worden gebruikt voor het onderzoek naar therapieën voor bot- en hartaandoeningen. Over het algemeen liggen de uitdagingen voor personen die nieuw zijn met deze methode in de coördinatie van de cellen, de set voor de markering en het voorbereiden van de patiënt. Begin voor de onmiddellijke applicatie van de cellen met het aanbrengen van akoppelingsgel op het geklemde ledemaat en gebruik een lineaire transducer om methodisch de volledige palmaire metacarpale regio te scannen, om seriële transversale en longitudinale beelden te verkrijgen en zo de maximale letselzone te identificeren.
Na toediening van de lokale verdoving wordt de implantatieplaats gedurende ten minste vijf minuten geschrobd met een chirurgische chloorhexidine-oplossing, gevolgd door een afveegbeurt met een met ethanol gedrenkt gaasje. Trek een paar handschoenen aan zodra het dier is voorbereid en pellet een aliquot van 1 × 10⁷ beenmerg-mesenchymale stamcellen in 1 mL beenmergsupernatant door middel van centrifugatie. Aspireer vervolgens het supernatant met een spuit van 2 mL, voorzien van een naald van 18 of 19 gauge, waarbij ongeveer 100 µL van de oplossing in de buis achterblijft.
Breng het supernatant over naar een microcentrifugebuisje op ijs en resuspendeer de cellen vervolgens door voorzichtig aan de buis te tikken in de resterende 100 µL supernatant. Let erop dat de cellen volledig zijn geresuspendeerd en dat er geen zichtbare weefselklontjes aanwezig zijn. Plaats de cellen vervolgens bij kamertemperatuur.
Meng nu één milliliter technetium-pertechnetaat met een vial H-M-P-A-O. Gebruik na vijf minuten een spuit van één milliliter met naald om de mesenchymale stamcellen te behandelen met de volledige aliquot van het TECHNETIUM 99 M-H-M-P-A-O. Sluit vervolgens de buis af, meng de cellen door voorzichtig tegen de wand te tikken en plaats de buis bij kamertemperatuur achter een loodafscherming.
Open na 30 minuten de buis met een pincet en gebruik een spuit van één milliliter met een naald van 21 gauge om één milliliter PBS aan de cellen toe te voegen. Sluit de buis opnieuw en meng de cellen. Centrifugeer vervolgens de cellen en gebruik de spuit van twee milliliter om het supernatant voorzichtig over te brengen naar een afgeschermde buis met het label wash one.
Was vervolgens het pellet in nog een milliliter PBS zoals zojuist gedemonstreerd. Na de tweede wasbeurt wordt de tweede wasvloeistof overgebracht naar een afgeschermde buis met het label W2. Resuspendeer de cellen grondig in de resterende PBS en voeg een aliquot ijskoude beenmergsupernatans toe, terwijl de transducer parallel aan de naald wordt gehouden.
Voer langzaam een 20 gauge naald van 1,5 of twee inch in een longitudinale oriëntatie in de zone met de maximale beschadiging in het centrum van de laesie. Aspireer vervolgens, met gebruik van de juiste afscherming, de cellen in een Luer-lockspuit van twee milliliter die is uitgerust met een 20 gauge naald en gooi de naald weg, waarbij u er zorg voor draagt dat er geen vloeistof verloren gaat. Nadat de spuit is bevestigd aan de reeds geplaatste naald in de pees, plaatst u de echoprobe onder de naald zodat het traject van de naald in het weefsel duidelijk zichtbaar is en injecteert u de cellen in een langzaam maar gestaag tempo in de laesie.
Bevestig dat de vloeistof die in de laesie wordt geïnjecteerd zichtbaar is op het echobeeld als koic-vloeistof met hyperechogene luchtbellen; wanneer alle cellen zijn toegediend, wordt de naald teruggetrokken. Gebruik de opties 'acquire study' en 'bone static' in de verwerkingssoftware om gedurende elk 60 seconden statische beelden te verkrijgen. Maak vervolgens op de aangegeven tijdstippen laterale beelden van het gebied van de laesie, van de carpus tot de distale extremiteit, het overeenkomstige gebied van het contralaterale ledemaat, het linkerlongveld en de linker schildklier.
Select vervolgens de tools voor het interessegebied en de ellips en pas het selectiemasker naar behoefte aan over het gebied van de laesie. Kies tot slot de optie om twee statistieken toe te voegen om de tellingen over het interessegebied te verkrijgen. Let erop dat voor elk dier op de verschillende tijdstippen interessegebieden van identieke grootte worden geregistreerd.
Na intralesionale toediening zullen de cellen zichtbaar zijn als een focaal signaalgebied met een beperkte verspreiding van de cellen in het omringende peesweefsel naarmate de tijd verstrijkt. Daarentegen wordt bij toediening van de cellen via regionale perfusie via de digitale vena palmaris een geleidelijke afname van het signaal op de injectieplaats waargenomen. Na verloop van tijd zijn de longvelden na intralesionale injectie gewoonlijk negatief, maar op vroege tijdstippen kan incidenteel een zeer focaal signaal worden gedetecteerd dat in de loop van de tijd meer gegeneraliseerd wordt.
De schildklier blijft bij deze toedieningsroute eveneens negatief. Regionale perfusie vertoont ook een focaal signaal in de longen, dat na verloop van tijd diffuser wordt, hoewel het signaal aanzienlijk intenser is vergeleken met het signaal dat bij de intralesionele route werd waargenomen. Met een schildklier die ook vaak een focaal signaal vertoont, de totale initiële radioisotooptelling van de cellen op tijdstip nul vóór injectie, en de tellingen van het initiële gammagram in het interessegebied.
Tijdstip nul na injectie kan worden gebruikt om de procentuele afname van de tellingen op elk tijdstip na injectie te berekenen, om zo het voorspelde verval van de TC 99 M ten opzichte van de initiële tellingen te bepalen. De persistentie van de cellen die op elk tijdstip na injectie op de injectieplaats achterblijven, kan vervolgens ook worden berekend. Na deze procedure kunnen andere routes van celmigratie worden toegepast om aanvullende vragen te beantwoorden over het homing-vermogen van de mesenchymale stamcellen na hun ontwikkeling.
Deze techniek heeft de weg vrijgemaakt voor onderzoekers op het gebied van regionale geneeskunde om methoden te verkennen voor het verbeteren van de celretentie bij peesletsels. Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe cellen gelabeld kunnen worden en hoe hun distributie en concentratie in verschillende orgaansystemen kunnen worden geregistreerd. Vergeet niet dat werken met ioniserende straling extreem gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals persoonlijke beschermingsmiddelen, stralingsmeters, loden afscherming en de juiste verwijdering van besmet afval, essentieel zijn tijdens het uitvoeren van deze procedure.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft de niet-invasieve tracking van equiene mesenchymale stamcellen na implantatie in peesletsels met behulp van gammascintigrafie. De techniek maakt het mogelijk om de overleving van cellen en de weefseldistributie in de loop van de tijd te beoordelen.
Niet-invasieve tracking van het lot van stamcellen vult een kritiek gat in de ontwikkeling van regeneratieve geneeskunde door kwantitatieve beoordeling van celretentie en biodistributie mogelijk te maken. Deze mogelijkheid ondersteunt mechanistische risicoreductie bij preklinische stamceltherapieën door vroege overlevingskinetiek en migratiepatronen buiten het doelgebied te verduidelijken. Voor equiene en translationele modellen van peesletsel informeert dergelijke beeldvorming go/no-go-beslissingen door cellulaire persistentie te koppelen aan functionele uitkomsten.
Deze beeldvormingsmethode past binnen het ontdekkingscontinuüm, van vroege targetvalidatie tot preklinische beoordeling, en biedt kwantitatieve read-outs van de biodistributie die helpen bij het prioriteren van strategieën voor de toediening van stamcellen voorafgaand aan het testen van de functionele effectiviteit.