Buscamos estabelecer um modelo suíno de insuficiência cardíaca induzido pelo bloqueio da artéria circunflexo esquerda e ritmo rápido para testar o efeito e a segurança da administração intramiocárdia de células-tronco para terapias baseadas em células.
Embora tenham sido alcançados avanços no tratamento da insuficiência cardíaca (HF) após o infarto do miocárdio (MI), o HF após o MI continua sendo uma das principais causas de mortalidade e morbidade em todo o mundo. As terapias baseadas em células para reparação cardíaca e melhoria da função ventricular esquerda após o MI têm atraído considerável atenção. Assim, a segurança e a eficácia desses transplantes celulares devem ser testadas em um modelo animal de grande porte pré-clínico de HF antes do uso clínico. Os suínos são amplamente utilizados para pesquisas de doenças cardiovasculares devido à sua semelhança com os humanos em termos de tamanho cardíaco e anatomia coronária. Por isso, buscamos apresentar um protocolo eficaz para o estabelecimento de um modelo de HF crônico porcino utilizando oclusão de balão coronário de peito fechado da artéria circunflexo esquerda (LCX), seguido de ritmo ventricular rápido induzido à implantação do marca-passo. Oito semanas depois, as células-tronco foram administradas por injeção intramocárida na área peri-infarto. Em seguida, foram avaliados o tamanho do infarto, a sobrevivência celular e a função ventricular esquerda (incluindo ecocardiografia, parâmetros hemodinâmicos e eletrofisiologia). Este estudo ajuda a estabelecer um modelo de HF animal de grande porte pré-clínico estável para o tratamento de células-tronco.
As doenças cardiovasculares, a doença arterial coronariana (CAD), em particular, continuam sendo a principal causa de morbidade e mortalidade em Hong Kong e em todo o mundo1. Em Hong Kong, foi projetado um aumento de 26% de 2012 para 2017 do número de pacientes do CAD tratados sob a Autoridade Hospitalar. Entre todos os CADs, o infarto agudo do miocárdio (MI) é uma das principais causas de morte e complicações subsequentes, como insuficiência cardíaca (HF). Estes contribuem para cargas médicas, sociais e financeiras significativas. Em pacientes com MI, a terapia trombolítica ou intervenção coronária percutânea primária (ICI) é uma terapia eficaz na preservação da vida, mas essas terapias só podem reduzir a perda de cardiomiócito (CM) durante o MI. Os tratamentos disponíveis são incapazes de repor a perda permanente de CMs, o que leva à fibrose cardíaca, remodelação do miocárdio, arritmia cardíaca e, eventualmente, insuficiência cardíaca. A taxa de mortalidade em 1 ano pós-MI é de cerca de 7% com mais de 20% dos pacientes desenvolvendo HF3. Em estágio terminal, o transplante de coração é a única terapia eficaz disponível, mas é limitado pela escassez de órgãos disponíveis. Novas terapias são necessárias para reverter o desenvolvimento do HF pós-MI. Como resultado, a terapia baseada em células é considerada uma abordagem atraente para reparar os CMs prejudicados e a função ventricular esquerda (LV) em HF após a MI. Nossos estudos anteriores descobriram que o transplante de células-tronco é benéfico para a melhoria da função cardíaca após transplante intramial direto em pequenos modelos animais de MI4,5. Protocolos de HF de animais de grande porte pré-clínicos padronizados são, portanto, necessários para testar melhor a eficácia e a segurança do transplante de células-tronco antes do uso clínico.
Décadas recentes têm testemunhado o uso generalizado de suínos em pesquisas cardiovasculares para terapia com células-tronco. Os porcos HF são um modelo promissor de pesquisa translacional devido à sua semelhança com os humanos em termos de tamanho cardíaco, peso, ritmo, função e anatomia da artéria coronária. Além disso, os modelos de HF suínos podem imitar pacientes pós-MI HF em termos de metabolismo cm, propriedades eletrofiológicas e alterações neuroendócrinas em condições isquêmicas6. O protocolo aqui apresentado utiliza um modelo HF de porco padronizado, empregando uma oclusão de balão coronário de peito fechado da artéria circunflexa esquerda (LCX), seguida de ritmo rápido induzido pela implantação do marca-passo. O estudo também otimiza a rota da administração intramialcardial de células-tronco para o tratamento de HF pós-MI. O objetivo é produzir um modelo animal suíno de infarto crônico do miocárdio que possa ser utilizado para desenvolver tratamentos clinicamente relevantes para pacientes com CAD grave.
Modelos animais padrão são de suma importância para entender a fisiopatologia e mecanismos de doenças e testar novas terapêuticas. Nosso protocolo estabelece um modelo suíno de HF induzido pelo bloqueio da artéria circunflexo esquerda e ritmo rápido. Oito semanas após a indução de MI, os animais desenvolveram prejuízo significativo de LVEF, LVEDD, LVESD, +dP/dt e ESPVR. Este protocolo também testa o método de administração da terapia de células-tronco para regeneração cardíaca por injeção intramocá…
The authors have nothing to disclose.
Os autores reconhecem Alfreda e Kung Tak Chung por seu excelente apoio técnico durante os experimentos em animais.
Amiodarone | Mylan | – | – |
Anaesthetic machines and respirator | Drager | Fabius plus XL | – |
Angiocath | Becton Dickinson | 381147 | – |
Anti-human nuclear antigen | abcam | ab19118 | – |
Axio Plus image capturing system | Zeiss | Axioskop 2 PLUS | Axioskop 2 plus |
AxioVision Rel. 4.5 software | Zeiss | – | – |
Baytril | Bayer | – | enrofloxacin |
Betadine | Mundipharma | – | – |
CardioLab Electrophysiology Recording Systems | GE Healthcare | G220f | – |
Culture media | MesenCult | 05420 | – |
Cyclosporine | Novartis | – | – |
Defibrillator | GE Healthcare | CardioServ | – |
Dorminal | TEVA | – | – |
Echocardiographic system | GE Vingmed | Vivid i | – |
EchoPac software | GE Vingmed | – | – |
Electrophysiological catheter | Cordis Corp | – | – |
Embozene Microsphere | Boston Scientific | 17020-S1 | 700 μm |
Endotracheal tube | Vet Care | VCPET70PCW | Size 7 |
Ethanol | VWR chemicals | 20821.33 | – |
Formalin | Sigma | HT501320 | 10% |
IVC balloon Dilatation Catheter | Boston Scientific | 3917112041 | Mustang |
JR4 guiding catheter | Cordis Corp | 67208200 | 6F |
Lidocaine | Quala | – | – |
Mersilk | Ethicon | W584 | 2-0 |
Metoprolol succinate | Wockhardt | – | – |
Microtome | Leica | RM2125RT | – |
Mobile C arm fluoroscopy equipment | GE Healthcare | OEC 9900 Elite | – |
Pacemaker | St Jude Medical | PM1272 | Assurity MRI pacemaker |
Pacemaker generator | St Jude Medical | Merlln model 3330 | – |
Pressure-volume catheter | CD Leycom | CA-71103-PL | 7F |
Pressure–volume signal processor | CD Leycom | SIGMA-M | – |
Programmable Stimulator | Medtronic Inc | 5328 | – |
PTCA Dilatation balloon Catheter | Boston Scientific | H7493919120250 | MAVERICK over the wire |
Ramipril | TEVA | – | – |
Sheath introducer | Cordis Corp | 504608X | 8F, 9F, 12F |
Steroid | Versus Arthritis | – | – |
Temgesic | Nindivior | – | buprenorphine |
Venous indwelling needle | TERUMO | SR+OX2225C | 22G |
Vicryl | Ethicon | VCP320H | 2-0 |
Xylazine | Alfasan International B.V. | – | – |
Zoletil | Virbac New Zealand Limited | – | tiletamine+zolezepam |