Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Representative Results
Discussion
Acknowledgements
Materials
References
Medicine
Kök Hücre Tedavisi Için Post-miyokard Enfarktüsü Kalp Yetmezliği Domuz Modeli Oluşturma
Biz hücre tabanlı tedaviler için kök hücrelerin intramiyokardiyal uygulama etkisini ve güvenliğini test etmek için sol circumflex arter tıkanıklığı ve hızlı pacing tarafından indüklenen kalp yetmezliği bir domuz modeli kurmak için çalıştı.
Miyokard enfarktüsü (MI) sonrası kalp yetmezliği (HF) tedavisinde ilerlemeler kaydedilmiş olsa da, MI sonrası HF tüm dünyada mortalite ve morbiditenin en önemli nedenlerinden biri olmaya devam etmektedir. MI sonrası kardiyak onarım ve sol ventrikül fonksiyonunun iyileştirilmesi için hücre tabanlı tedaviler önemli ölçüde dikkat çekmiştir. Buna göre, bu hücre naklinin güvenliği ve etkinliği klinik kullanımdan önce HF'nin klinik öncesi büyük hayvan modelinde test edilmelidir. Domuzlar yaygın kalp büyüklüğü ve koroner anatomi açısından insanlara benzerlik nedeniyle kardiyovasküler hastalık araştırma için kullanılır. Bu nedenle sol circumflex arterin (LCX) kapalı göğüs koroner balon oklüzyonu kullanılarak domuz kronik HF modelinin oluşturulması için etkili bir protokol sunmaya çalıştık ve ardından kalp pili implantasyonu ile indüklenen hızlı ventrikül pacing'i sunmaya çalıştık. Sekiz hafta sonra, kök hücreler peri-infarkt bölgesinde intramiyokardiyal enjeksiyon ile uygulandı. Daha sonra enfarktüs boyutu, hücre sağkalım ve sol ventrikül fonksiyonu (ekokardiyografi, hemodinamik parametreler ve elektrofizyoloji dahil) değerlendirildi. Bu çalışma kök hücre tedavisi için istikrarlı bir preklinik büyük hayvan HF modeli kurulmasına yardımcı olur.
Kardiyovasküler hastalıklar, özellikle koroner arter hastalığı (CAD), Hong Kong ve dünya çapında1morbidite ve mortalite önemli nedeni olmaya devam etmektedir. Hong Kong'da 2012'den 2017'ye kadar Hastane Otoritesi bünyesinde tedavi edilen CAD hastası sayısında%26'lıkbir artış öngörülüyordu. Tüm KAD'ler arasında akut miyokard enfarktüsü (MI) önde gelen ölüm nedeni ve kalp yetmezliği (HF) gibi sonraki komplikasyonlardır. Bunlar önemli tıbbi, sosyal ve finansal yüklere katkıda bulunur. MI olan hastalarda, trombolitik tedavi veya primer perkütan koroner girişim (PCI) hayatı korumada etkili bir tedaviyöntemidir, ancak bu tedav....
Tüm hayvan deneyleri, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Rehberi ve Hong Kong Üniversitesi yönetmelikleri uyarınca gerçekleştirildi ve protokol Hong Kong Üniversitesi'nde Canlı Hayvanların Eğitim ve Araştırmada Kullanımı Komitesi (CULTAR) tarafından onaylandı.
NOT: Bu çalışmada 35-40 kg (9-12 aylık) ağırlığında dişi çiftlik domuzları kullanılmıştır. Bu deneyin akış şeması
Ölüm
Bu çalışmada toplam 24 domuz kullanılmıştır. Üçü sürekli VT nedeniyle MI indüksiyonsırasında öldü. Bir hayvan açık kalp ameliyatında yara kanaması nedeniyle hücre enjeksiyonu için öldü. İki hayvan şiddetli enfeksiyon yüzünden öldü. İki hayvan hafif EF azaltma (LVEF azaltma > taban çizgisinin% 40) nedeniyle dışlandı. Sonuç olarak, 16 hayvan tüm çalışma protokolünü tamamladı.
Standart hayvan modelleri patofizyolojisi ve hastalıkların mekanizmaları anlamak ve yeni terapötik test için son derece önemlidir. Protokolümüz sol circumflex arter tıkanıklığı ve hızlı pacing tarafından indüklenen HF bir domuz modeli kurar. MI indüksiyonundan sekiz hafta sonra hayvanlarda LVEF, LVEDD, LVESD, +dP/dt ve ESPVR'da önemli bir bozulma gelişti. Bu protokol aynı zamanda intramiyokardiyal enjeksiyon ile kalp rejenerasyonu için kök hücre tedavisi nin uygulama yöntemini de test ediyor. Enf.......
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
- Mozaffarian, D., et al. Heart disease and stroke statistics-2015 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 131, e29 (2015).
- Hospital Authority. . Hospital Authority Statistical Report 2013. , (2013).
- Cung, T. T., et al. Cyclosporine before PCI in Patients with Acute Myocardial Infarction. The New England Journal of Medicine. 373 (11), 1021-1031 (2015).
- Liao, S. Y., et al. Proarrhythmic risk of embryonic stem cell-derived cardiomyocyte transplantation in infarcted myocardium. Heart Rhythm. 7, 1852-1859 (2010).
- Liao, S. Y., et al. Overexpression of Kir2.1 channel in embryonic stem cell-derived cardiomyocytes attenuates posttransplantation proarrhythmic risk in myocardial infarction. Heart Rhythm. 10, 273-282 (2013).
- Liu, Y., et al. Thoracic spinal cord stimulation improves cardiac contractile function and myocardial oxygen consumption in a porcine model of ischemic heart failure. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 23, 534-540 (2012).
- Liao, S. Y., et al. Improvement of Myocardial Function Following Catheter-Based Renal Denervation in Heart Failure. JACC: Basic to Translational Science. 2 (3), 270-281 (2017).
- Liao, S. Y., et al. Remodelling of cardiac sympathetic re-innervation with thoracic spinal cord stimulation improves left ventricular function in a porcine model of heart failure. Europace. 17 (12), 1875-1883 (2015).
- Daehnert, I., Rotzsch, C., Wiener, M., Schneider, P. Rapid right ventricular pacing is an alternative to adenosine in catheter interventional procedures for congenital heart disease. Heart. 90 (9), 1047-1050 (2004).
- Hála, P., et al. Tachycardia-Induced Cardiomyopathy as a Chronic Heart Failure Model in Swine. Journal of Visualized Experiments. (132), e57030 (2018).
- Santoso, T., et al. Endomyocardial implantation of autologous bone marrow mononuclear cells in advanced ischemic heart failure: a randomized placebo-controlled trial (END-HF). Journal of Cardiovascular Translational Research. 7, 545-552 (2014).
- Traverse, J. H., et al. Cardiovascular Cell Therapy Research Network. Effect of intracoronary delivery of autologous bone marrow mononuclear cells 2 to 3 weeks following acute myocardial infarction on left ventricular function: the LateTIME randomized trial. Journal of the American Medical Association. 306, 2110-2119 (2011).
- Traverse, J. H., et al. Cardiovascular Cell Therapy Research Network (CCTRN). Effect of the use and timing of bone marrow mononuclear cell delivery on left ventricular function after acute myocardial infarction: the TIME randomized trial. Journal of the American Medical Association. 308, 2380-2389 (2012).
- de Jong, R., Houtgraaf, J. H., Samiei, S., Boersma, E., Duckers, H. J. Intracoronary stem cell infusion after myocardial infarction. A meta-analysis and update on clinical trials. Circulation: Cardiovascular Interventions. 7, 156-167 (2014).
- Nowbar, A. N., et al. DAMASCENE writing group. Discrepancies in autologous bone marrow stem cell trials and enhancement of ejection fraction (DAMASCENE): weighted regression and meta-analysis. British Medical Journal. 348, g2688 (2014).
- Kanelidis, A. J., Premer, C., Lopez, J., Balkan, W., Hare, J. M. Route of Delivery Modulates the Efficacy of Mesenchymal Stem Cell Therapy for Myocardial Infarction: A Meta-Analysis of Preclinical Studies and Clinical Trials. Circulation Research. 120 (7), 1139-1150 (2017).
- Hou, D., et al. Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials. Circulation. 112 (9 Suppl), I150-I156 (2005).
- Hu, X., et al. A Large-Scale Investigation of Hypoxia-Preconditioned Allogeneic Mesenchymal Stem Cells for Myocardial Repair in Nonhuman Primates: Paracrine Activity Without Remuscularization. Circulation Research. 118, 970-983 (2016).
- Chong, J. J., et al. Human embryonic-stem-cell-derived cardiomyocytes regenerate non-human primate hearts. Nature. 510, 273-277 (2014).
- Martens, A., et al. Substantial early loss of induced pluripotent stem cells following transplantation in myocardial infarction. Artificial Organs. 38, 978-984 (2014).
- Shiba, Y., et al. Allogeneic transplantation of iPS cell-derived cardiomyocytes regenerates primate hearts. Nature. 538, 388-391 (2016).
ABOUT JoVE
Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved