Romanen strategier i cardiac regenerativ medisin krever omfattende og detaljerte studier i store prekliniske dyremodeller før de kan bli vurdert for bruk i mennesker. Her viser vi en PCI kontrast echocardiography-guidede intramyocardial injeksjon teknikk i kaniner, som er nyttig for hypotesetesting effekten av slike romanen terapi.
Celle- og gene terapi er spennende og lovende strategier for cardiac regenerering i innstillingen av hjertesvikt med redusert utstøting brøkdel (HFrEF). Før de kan bli vurdert for bruk og implementert i mennesker, trengs omfattende prekliniske studier i store dyr modeller for å vurdere sikkerhet, effekt, og skjebnen til injectate (f.eks, stamceller) en gang levert i myokard. Liten gnager modeller har fordeler (f.eks, kostnadseffektivitet, amenability for genetisk manipulasjon); imidlertid oversette gitt iboende begrensninger av disse modellene, funnene i dette sjelden til klinikken. Omvendt, stor dyr modeller som kaniner, har fordeler (f.eks, lignende cardiac elektrofysiologi sammenlignet med mennesker og andre store dyr) samtidig som det beholder en god kostnadseffektivt balanse. Her viser vi hvordan du utfører en PCI kontrast echocardiography-guidede intramyocardial injeksjon (IMI) teknikk, som er minimal invasiv, sikker, godt tolerert og svært effektiv målrettet levering av injectates, inkludert celler, i flere steder i myokard en kanin modell. For gjennomføringen av denne teknikken, har vi også tatt nytte av en utbredt klinisk echocardiography system. Etter å sette i praksis protokollen beskrevet her, en forsker med grunnleggende ultralyd kunnskap vil bli kompetent i utførelsen av denne allsidige og minimal invasiv teknikken for rutinemessig bruk i eksperimenter, rettet mot hypotesetesting av den funksjoner av cardiac regenerativ therapeutics i kanin modellen. Når kompetanse er oppnådd, kan hele prosedyren utføres innen 25 min etter anaesthetizing kaninen.
Celle-og genet er spennende og stadig utvikle strategier for å regenerere/reparere skadet myokard i HFrEF. Noen studier har sammenlignet effekten (f.eks, celle oppbevaring rate) av de ulike rutene celle leveringsdatoen, som har konsekvent vist IMI overlegenhet over intracoronary eller intravenøs ruter1,2 , 3 , 4 , 5. dermed, er det ikke overraskende at en stor andel av studier av translasjonsforskning modeller av stilk cellen terapi for skadde myokard, leverer injectate via IMI utført under direkte visning i en åpen kiste prosedyren6,7 . Denne tilnærmingen har imidlertid flere begrensninger, inkludert invasiv art på prosedyren, som bærer risikoen for peri-prosedyremessige dødelighet (ofte underrapportert)8. I tillegg en IMI under direkte utsikt ikke eliminere muligheten for utilsiktet injeksjon i ventrikkel hulrom. I praksis kan en IMI under åpne bryst kirurgi være en hensiktsmessig metode for terapeutisk celle levering, f.eks, under Koronar bypass graft operasjon (CABG); men kanskje denne tilnærmingen ikke passer for cellen levering i globale kardiomyopati ikke-iskemiske opprinnelse (f.eksHFrEF sekundært til anthracycline-indusert kardiomyopati (AICM)).
Det er ingen tvil om at iskemisk hjertesykdom (IHD) er den vanligste årsaken til HFrEF (~ 66%)9,10; ikke-iskemiske kardiomyopati, inkludert AICM, påvirker imidlertid fortsatt et betydelig antall pasienter med HFrEF (33%)9 . Faktisk har nylige fremskritt i clinical oncology resultert i mer enn 10 millioner overlevende av kreft i USA alene11, med anslag over like mange i Europa, samsvar med en generell trend mot bedre overlevelse av pasienter12 ,13. Dermed gitt exploring fordelene av romanen terapi som stilk cellen transplantasjon for ikke-iskemiske kardiomyopati, samt trialing en effektiv og minimal invasiv rute stamcelleforskningen leveringsdatoen er av største betydning, økende antall pasienter påvirket av Kardiotoksisitet sekundær anticancer narkotika.
Av notatet innebærer hypotesetesting studier med stilk cellen terapi å reparer/regenerere skadet myokard ofte bruk av gnagere liten (f.eks, mus og rotter). Disse modellene krever ofte dyre høyfrekvent ultralyd systemer for evaluering av hjerteinfarkt funksjon, som regel utstyrt med lineær array transdusere som har noen iboende tilhørende begrensninger (f.eks, gjenklang)14. Men har andre modeller som kaniner, som representerer en stor prekliniske modell, noen fordeler for hypotesetesting av stilk cellen terapi i HFrEF. Således, i motsetning til rotter og mus, kanin opprettholde en Ca2 transportsystemet og mobilnettet elektrofysiologi som ligner mennesker og andre store dyr (f.eks, hunder og griser)15,16,17 ,18,19. En annen fordel, er deres amenability for cardiac ultralyd imaging bruker relativt billig og tilgjengelig klinisk echocardiography-systemer som er utstyrt med relativt høy frekvens fase matrise transduktorer, f.eks, 12 MHz, som de brukte i neonatal og pediatric kardiologi. Disse systemene tillater utmerket echocardiographic bildebehandling med toppmoderne teknologi, og de tar nytte av overlegenhet harmoniske imaging20. Videre omfattende hypotesetesting av potensialet i cardiac regenerativ Therapy (f.eks, stilk cellen terapi), deres sikkerhet, effekt, cardiomyogenic potensial, samt evaluering av skjebnen til injectate en gang levert til de myokard, er obligatorisk før de kan bli vurdert for menneskelig bruk, og de krever bruk av store prekliniske dyr modeller, for eksempel kanin17,19. Her beskriver vi en minimal invasiv teknikk for cellen levering via PCI kontrast-echocardiography guidet IMI bruker en klinisk echocardiography system, som er rettet mot stilk cellen transplantasjon-basert terapi for ikke-iskemiske kardiomyopati20 . Vi har også beskriver fordelene med blekk (InI, også kjent som Kina blekk) som en ultralyd kontrast agent og i situ tracer av injectate i kanin hjertet.
Det primære målet var å utvikle en minimal-invasiv metode som kan brukes for levering av stamceller i myokard kanin (en stor størrelse prekliniske dyremodell)17,18, samtidig utnytter bruk av en relativt rimelig tenkelig system tilgjengelig i mange kliniske og forskning centers. Her viser vi at ved å bruke en klinisk echocardiography, og hjulpet av InI, en utbredt agent, med både i situ sporing evner og echogenic egenskaper, vellykket PCI kontrast e…
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne takker Sheila Monfort, Brenda Martínez, Carlos Micó, Alberto Muñoz og Manuel Molina for utmerket støtte gitt under innsamling av data og Carlos Bueno for å gi EGFP(+) HEK-293 cellene. Dette arbeidet var støttes delvis av: Fundación Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnología, Región de Murcia, Spania (JT) (gi nummer: 11935/PI/09); Red de Terapia Celular, ISCIII-Sub. Gral. Redes, VI PN de jeg + D + jeg 2008-2011 (gi nei. RD12/0019/0001) (JMM), co-finansiert med strukturelle finansiering av den europeiske Union (FEDER) (JMM); og, University of Reading, Storbritannia (AG, GB) (sentrale finansiering). Fond ikke hadde noen rolle i studien design, innsamling og analyse, beslutningen om å publisere eller utarbeidelse av manuskriptet.
HD11 XE Ultrasound System | Philips | 10670267 | Echocardiography system. |
S12-4 | Philips | B01YgG | 4-12 MHz phase array transducer |
Ultrasound Transmision Gel (Aquasone) | Parket laboratories Inc | N 01-08 | |
Vasovet 24G | Braun | REF 381212 | over-the-needle catheter |
Omnifix-F 1 ml syringe | Braun | 9161406V | |
Imalgene (Ketamine) | Merial | RN 9767 | Veterinary prescription is necessary |
Domtor (Medetomidine) | Esteve | CN 570686.3 | Veterinary prescription is necessary |
Heating Pad | |||
Faber-Castel TG1 | Faber-Castel | 16 33 99 | India (China) Ink |
Holter Syneflash | Ela medical | SF0003044S | 24 h Holter ECG system. |
Electrodes Blue Sensor® | Ambu (NUMED) | VLC-00-S | Holter ECG electrodes. |
Microtome | Leica Biosystems | RM2155 | |
Microscope | Olimpus | CO11 | |
ABC Vector Elite | Vector Laboratories | PK-6200 | Avidin Biotin Complex Kit. |
Chicken anti-GFP antibody | Invitrogen | A10262 | Primary antibody. |
Biotinylated goat-anti-chicken IgG Antibody | Vector Laboratories | BA-9010 | Secondary Antibody. |
3,30-diaminobenzidine tetrahydrochloride (DAB) | DAKO (Agilent) | S3000 | |
Fluorescence Microscope | Carl Zeiss MicroImaging |
Zeiss AX10 Axioskop | |
Holter ECG | Elamedical | Syneflash SF0003044S | |
Dulbecco’s modified Eagle medium (DMEM) | Fisher Scientific | 11965084 | |
10% fetal calf serum (FCS) | Fisher Scientific | 11573397 | |
0.05% Trypsin-Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Fisher Scientific | 25300054 | |
Lipofectamine 2000 (Lipid transfection reagent) | Fisher Scientific | 11668019 | |
Reduced serum medium (Opti-MEM) | Fisher Scientific | 31985070 | |
Hygromycin B | Calbiochem (MERCK) | 400051 | |
Xylene (histological) | Fisher Scientific | X3S-4 | |
Hydrogen Peroxide Solution (H2O2) | Sigma | H1009 | |
Pronase | Fisher Scientific | 53-702-250KU |