Implantación de parches hiPSC derivado de músculo cardiaco después de lesión del miocardio en un modelo del conejillo de Indias
Summary
Aquí presentamos un protocolo para la inducción de la criocauterización ventricular izquierdo seguido de la implantación de un parche de músculo cardiaco, derivado de los cardiomiocitos células iPS humanas en un modelo del conejillo de Indias.
Abstract
Debido a la capacidad limitada de regeneración del corazón en mamíferos adultos, infarto de miocardio resulta en una pérdida irreversible de cardiomiocitos. Esta pérdida de cantidades importantes de músculo cardíaco masa puede llevar a la insuficiencia cardíaca. Además de trasplante de corazón, no hay ninguna opción de tratamiento curativo para la insuficiencia de la fase final. En tiempos de escasez de donantes de órganos, modalidades de tratamiento independiente del órgano son necesarios. Dispositivos de asistencia ventricular izquierda son una opción promisoria de tratamiento, sin embargo, especialmente como terapia de destino, limitada por sus efectos secundarios, como accidentes cerebrovasculares, infecciones y bleedings. En los últimos años se han investigado varias estrategias de reparación cardíaca, incluyendo la inyección de células madre, progenitoras cardiacas o ingeniería tisular del miocardio. Las mejoras recientes en biología celular permiten la diferenciación de grandes cantidades de cardiomiocitos derivados de las células madre humanas pluripotentes inducidas (iPSC). Una de las estrategias de reparación cardíaca actualmente bajo evaluación es trasplantar tejido cardíaco artificial. Tejido del corazón Ingeniería (EHT) es una red tridimensional cardiomiocitos creado in vitro, con propiedades funcionales de los tejidos del corazón nativo. Hemos creado EHT-parches de cardiomiocitos hiPSC derivado. Aquí presentamos un protocolo para la inducción de la criocauterización miocardio ventricular izquierdo en un conejillo de Indias, seguida por la implantación de hiPSC derivados EHT en la pared ventricular izquierda.
Introduction
El número de pacientes con insuficiencia cardíaca está aumentando en nuestra población que envejece. Final-insuficiencia cardíaca, trasplante cardíaco ortotópico es la opción de tratamiento curativo sólo. Sin embargo, especialmente en países europeos, existe una creciente escasez de donantes de órganos. Por lo tanto, son necesarios tratamientos alternativos. Los logros recientes en soporte circulatorio mecánico son prometedores, pero sobre todo a largo plazo funcionan, limitado por sus efectos secundarios como sangrado, trombosis de la bomba y las complicaciones infecciosas1.
La capacidad de regeneración endógena del corazón humano adulto es extremadamente limitada. Por lo tanto, terapias de regeneración cardiaca podrían convertirse en una opción alternativa del tratamiento para la fase final insuficiencia cardíaca los pacientes2,3. Diferentes técnicas incluyendo inyección celular basada en células o tejidos enfoques de ingeniería han sido describen3,4,5.
Las células madre humanas pluripotentes inducidas (hiPSC), así como células de vástago embrionarias humanas (hESCs) se pueden distinguir eficazmente a espontáneamente superando a cardiomiocitos humanos6, que ha sido un logro importante en el campo de regeneración cardiaca terapias.
Para reemplazar el miocardio después de un infarto de miocardio y mejorar la función del corazón falla, la supervivencia de un número adecuado de cardiomiocitos y sus mecánicos y eléctricos de acoplamiento con el corazón nativo es esencial. Para investigar el potencial de las terapias regenerativas cardiacas con cardiomiocitos de celular basada en células iPS humanas, se necesita un modelo de investigación adecuado. El modelo ideal debe ser rentable y tiene una apariencia humana fisiología y electrofisiología. Modelos animales grandes como cerdos sería lo ideales desde este punto de vista, sin embargo, estos experimentos son muy costosos y grandes cantidades de cardiomiocitos sería necesarios reemplazar un relevante número de cardiomiocitos para ver efectos en el ventrículo izquierdo función en un modelo de infarto de cerdo.
Para responder a preguntas biológicas elementales hacia la regeneración cardiaca basadas en células humana, por ejemplo, supervivencia celular, vascularización y acoplamientos eléctricos, modelos animales pequeños son más convenientes. De los modelos disponibles de animales pequeños, el conejillo de Indias es la especie más útil, en comparación con las ratas y ratones, como su electrofisiología asemeja más de cerca la situación en los seres humanos7. En este modelo de conejillo de Indias, indujo una criocauterización transmural del ventrículo izquierdo. Una semana después de la inducción de infarto de miocardio la implantación de un tridimensional, espontáneamente a cardiomiocitos derivados de células caderas parche fue realizado. Supervivencia celular de cardiomiocitos se evaluó 28 días después de la implantación por la examinación histológica.
Protocol
Representative Results
Discussion
Una gran variedad de modelos animales pequeños están disponibles para estudiar el efecto que ejerce el trasplante de células en corazones heridos9,10,11. Elegimos un modelo del conejillo de Indias por todo animal pequeño modelos su (electro) fisiología asemeja más de cerca posible de los seres humanos. Las ventajas de los modelos animales pequeños son vivienda simple, costos manejables y algunas plantillas. En comparació…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
No financiación fue recibida para este estudio
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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