Establecer un modelo porcino de infarto de infarto post-miocardio insuficiencia cardíaca para el tratamiento de células madre
Summary
Buscamos establecer un modelo porcino de insuficiencia cardíaca inducida por la obstrucción de la arteria circunfleja izquierda y un ritmo rápido para probar el efecto y la seguridad de la administración intramiocardial de células madre para terapias basadas en células.
Abstract
Aunque se han logrado avances en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca (HF) después del infarto de miocardio (MI), la IC después de la MI sigue siendo una de las principales causas de mortalidad y morbilidad en todo el mundo. Las terapias basadas en células para la reparación cardíaca y la mejora de la función ventricular izquierda después de la MI han atraído una atención considerable. En consecuencia, la seguridad y eficacia de estos trasplantes de células debe probarse en un modelo animal grande preclínico de IC antes del uso clínico. Los cerdos son ampliamente utilizados para la investigación de enfermedades cardiovasculares debido a su similitud con los seres humanos en términos de tamaño del corazón y anatomía coronaria. Por lo tanto, buscamos presentar un protocolo eficaz para el establecimiento de un modelo de IC crónica porcina utilizando la oclusión del balón coronario de pecho cerrado de la arteria circunfleja izquierda (LCX), seguido de un ritmo ventricular rápido inducido con la implantación del marcapasos. Ocho semanas más tarde, las células madre fueron administradas por inyección intramiocardio en el área de peri-infarto. A continuación, se evaluó el tamaño del infarto, la supervivencia celular y la función ventricular izquierda (incluyendo ecocardiografía, parámetros hemodinámicos y electrofisiología). Este estudio ayuda a establecer un modelo estable de HF animal grande preclínico para el tratamiento de células madre.
Introduction
Las enfermedades cardiovasculares, la enfermedad de las arterias coronarias (CAD) en particular, siguen siendo la principal causa de morbilidad y mortalidad en Hong Kong y en todo el mundo1. En Hong Kong, se proyectó un aumento del 26% entre 2012 y 2017 del número de pacientes con CAD tratados en el marco de la Autoridad Hospitalaria2. Entre todos los CAT, el infarto agudo de miocardio (MI) es una de las principales causas de muerte y complicaciones posteriores, como la insuficiencia cardíaca (HF). Estos contribuyen a cargas médicas, sociales y financieras significativas. En pacientes con MI, la terapia trombolítica o la intervención coronaria percutánea primaria (PCI) es una terapia eficaz para preservar la vida, pero estas terapias solo pueden reducir la pérdida de cardiomiocitos (CM) durante la E. Los tratamientos disponibles son incapaces de reponer la pérdida permanente de CM, lo que conduce a fibrosis cardíaca, remodelación miocárdica, arritmia cardíaca y, finalmente, insuficiencia cardíaca. La tasa de mortalidad a 1 año después de mima es de alrededor del 7% con más del 20% de los pacientes que desarrollan IC3. En pacientes con IC en etapa terminal, el trasplante de corazón es la única terapia efectiva disponible, pero está limitada por la escasez de órganos disponibles. Las terapias novedosas son necesarias para revertir el desarrollo de la IC post-MI. Como resultado, la terapia basada en células se considera un enfoque atractivo para reparar los CM deteriorados y mejorar la función ventricular izquierda (LV) en la IC después de la MI. Nuestros estudios previos encontraron que el trasplante de células madre es beneficioso para la mejora de la función cardíaca después del trasplante intramiocardio directo en modelos animales pequeños de MI4,,5. Por lo tanto, se necesitan protocolos estandarizados preclínicos de LCA para animales grandes para probar aún más la eficacia y seguridad del trasplante de células madre antes del uso clínico.
En las últimas décadas se ha visto el uso generalizado de cerdos en la investigación cardiovascular para la terapia con células madre. Los cerdos HF son un modelo prometedor de investigación traslacional debido a su similitud con los seres humanos en términos de tamaño cardíaco, peso, ritmo, función y anatomía de la arteria coronaria. Además, los modelos de IC porcino pueden imitar a los pacientes con IC post-MI en términos de metabolismo de CM, propiedades electrofisiológicas y cambios neuroendocrinos en condiciones isquémicas6. El protocolo presentado aquí utiliza un modelo de HF de cerdo estandarizado, empleando una oclusión de globo coronario de pecho cerrado de la arteria circunflex izquierda (LCX) seguida de un ritmo rápido inducido por la implantación del marcapasos. El estudio también optimiza la vía de administración intramiocardial de células madre para el tratamiento de la IC post-MI. El propósito es producir un modelo animal porcino de infarto crónico de miocardio que se puede utilizar para desarrollar tratamientos que sean clínicamente relevantes para pacientes con CAD grave.
Protocol
Representative Results
Discussion
Los modelos animales estándar son de suma importancia para entender la fisiopatología y los mecanismos de las enfermedades y probar nuevas terapias. Nuestro protocolo establece un modelo porcino de HF inducido por el bloqueo de la arteria circunfleja izquierda y el ritmo rápido. Ocho semanas después de la inducción de MI, los animales desarrollaron un deterioro significativo de la FEVI, LVEDD, LVESD, +dP/dt y ESPVR. Este protocolo también prueba el método de administración de la terapia con células madre para la…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores reconocen a Alfreda y Kung Tak Chung por su excelente apoyo técnico durante los experimentos con animales.
Materials
| 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 |
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