Implantação de Patches hiPSC-derivado do músculo cardíaco após lesão miocárdica em um modelo de cobaia
Summary
Aqui nós apresentamos um protocolo para a indução de cryoinjury ventricular esquerdo, seguido da implantação de um patch do músculo cardíaco, derivado de células iPS humana cardiomyocytes em um modelo de cobaia.
Abstract
Devido a capacidade limitada de regeneração do coração em mamíferos adultos, infarto do miocárdio resulta em uma perda irreversível de cardiomyocytes. Esta perda de quantidades relevantes de músculo cardíaco massa pode levar a insuficiência cardíaca. Além do transplante de coração, não há nenhuma opção de tratamento curativo para a insuficiência cardíaca estágio final. Em tempos de escassez de doadores de órgãos, modalidades de tratamento independente de órgãos são necessários. Dispositivos de assistência ventricular esquerda são uma opção de terapia promissora, no entanto, especialmente como terapia de destino, limitada por seus efeitos colaterais como acidente vascular cerebral, infecções e hemorragias. Nos últimos anos, várias estratégias de reparação cardíaca, incluindo a injeção de células-tronco, progenitores cardíacas ou engenharia do tecido do miocárdio têm sido investigadas. Melhorias recentes em biologia celular permitem a diferenciação de grandes quantidades de cardiomyocytes derivadas de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (iPSC). Uma das estratégias atualmente sob avaliação cardíaca reparação é transplantar tecido cardíaco artificial. Tecido cardíaco engenharia (EHT) é uma rede tridimensional casos criado in vitro, com propriedades funcionais do tecido do coração nativo. Nós criamos EHT-patches de hiPSC derivado cardiomyocytes. Aqui nós apresentamos um protocolo para a indução de cryoinjury do miocárdio ventricular esquerdo em uma cobaia, seguida de implantação de hiPSC derivado EHT na parede ventricular esquerda.
Introduction
O número de pacientes com insuficiência cardíaca está aumentando na nossa população de envelhecimento. Para insuficiência cardíaca de estágio final, transplante de cardíaco ortotópico é a opção de tratamento curativo apenas. No entanto, especialmente em países europeus, há uma crescente escassez de doadores de órgãos. Portanto, as opções alternativas de tratamento são necessárias. Realizações recentes em suporte circulatório mecânico são promissores, mas, especialmente, a longo prazo corre, limitado por seus efeitos colaterais, como hemorragia, trombose de bomba e complicações infecciosas1.
A capacidade de regeneração endógena do coração humano adulto é extremamente limitada. Portanto, terapias de regeneração cardíaca podem se tornar uma opção alternativa de tratamento para a fase final insuficiência cardíaca pacientes2,3. Diferentes técnicas, incluindo injeção à base de células-tronco célula ou tecido engenharia abordagens têm sido descreveram3,4,5.
Células-tronco pluripotentes induzidas humana (hiPSC), bem como as células-tronco embrionárias humanas (hESC) pode ser efetivamente diferenciada para espontaneamente batendo cardiomyocytes humana6, que tem sido uma grande conquista no campo da regeneração cardíaca terapias.
Para substituir o miocárdio após um infarto do miocárdio e para melhorar a função de um coração fraco, a sobrevivência de um número adequado de cardiomyocytes e suas mecânicas e elétricas de acoplamento com o coração nativo é essencial. Para investigar o potencial de terapias regenerativas cardíacas com iPS humana derivada de célula cardiomyocytes, é necessário um modelo de pesquisa adequada. O modelo ideal deve ser econômico e ter um humano-como fisiologia e Eletrofisiologia. Grandes modelos animais como porcos seria ideais desse ponto de vista, no entanto, essas experiências são muito caras e grandes quantidades de cardiomyocytes seria necessárias substituir um número relevante de cardiomyocytes para ver os efeitos da esquerda ventricular função em um modelo de infarto de porco.
Para responder a questões biológicas elementares para regeneração cardíaca baseada em célula humana, por exemplo, a sobrevivência celular, vascularização e acoplamento elétrico, modelos animais pequenos são mais adequados. Desde os modelos disponíveis de animais pequenos, a cobaia é a espécie mais útil, em comparação com ratos e camundongos, como sua eletrofisiologia mais assemelha-se a situação em seres humanos7. Neste modelo de cobaia, Induzimos uma cryoinjury transmural do ventrículo esquerdo. Uma semana após a indução do infarto do miocárdio da implantação de um tridimensional, espontaneamente, batendo quadris-célula derivada casos remendo foi realizado. Sobrevivência da pilha de casos foi avaliada a 28 dias após o implante por exame histológico.
Protocol
Representative Results
Discussion
Uma variedade de modelos animais pequenos estão disponíveis para estudar o efeito que o transplante de células exerce em corações feridos9,10,11. Escolhemos um modelo de porquinho da Índia por causa de todos os animais pequenos modelos sua (electro) fisiologia assemelha-se mais perto dos humanos. As vantagens de pequenos modelos animais são simples habitação, custos gerenciáveis e alguns trabalhadores. Em comparação …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Não há financiamento foi recebido para este estudo
Materials
| Ventilator (VetFlo Dual Mode) | Kent Scientific | ||
| Forene | abbvie | 1000009819 | |
| Carprofen | Zoetis | 256692 | |
| Atropin | Braun | PZN 00648037 | |
| Buprenorphin | Sigma | ||
| Metal stamp | |||
| Electric soldering iron | Claytools | ||
| 3-0 prolene suture | Ethicon | ||
| 4-0 prolene suture | Ethicon | 662SLH | |
| 5-0 prolene suture | Ethicon | 8710H | |
| 8-0 prolene suture | Ethicon | 8841H | |
| Tungsten Carbide Scissor | FST | No. 14568-12 | |
| Stainless sterilization Container | FST | No. 20890-51 | |
| Graefe Forceps | FST | No.11652-10 | |
| Extra fine Graefe Forceps | FST | No.11150-10 | |
| Forceps | FST | No. 11022-15 | |
| Halsted- Mosquito | FST | No. 13009-12 | |
| Forceps | FST | No.13003-10 | |
| Baby Mixter | FST | No. 13013-14 | |
| Needle holder (Castroviejo with Tungsten Casbide Jaws) | FST | No. 12565-14 | |
| Needle Holder (Halsey) | FST | No. 12501-13 | |
| Alm Retractor with Blumt Teeth | FST | No. 17008-07 | |
| Spring Scissor | FST | No. 15000-00 | |
| Compress 5×5 | Fink + Walter | PZN 08821417 | |
| Venflon Pro Safety | Becton Dickinson | PZN11123964 | |
| Cautery High Temp 2" | Bovie Medical Corporation | 0100607151011055 |
References
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