Name: cell-based therapy for heart failure in rat: double thoracotomy for myocardial infarction and epicardial implantation of cells and biomatrix
Uploaded: 2014-09-22T13:00:00
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Die Autoren danken Prof. Hendrik Tevaearai und die Abteilung für Gefäßchirurgie für die finanzielle Unterstützung für die erste Teil der Studie.

HINWEIS: Lewis männlichen und weiblichen Ratten wurden 200-220 g unter Standardlaborbedingungen (12 Stunden Licht und Dunkel-Zyklus, ad libitum Wasser und Nahrung, IVC-Käfig) untergebracht. Alle Tiere wurden in Übereinstimmung mit den Empfehlungen des FELASA und der Schweizer Tierschutzgesetzes behandelt. 1. Zell Zubereitung: mesenchymale Stammzelle Isolierung aus dem Knochenmark <ol><li> Betäuben die Ratten mit Isofluran 5% O 2 und 5 l / min in einer Induktionskamm...

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	<li>Gjesdal, O., Bluemke, D. A., Lima, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+remodeling+at+the+population+level--risk+factors,+screening,+and+outcomes.">Cardiac remodeling at the population level--risk factors, screening, and outcomes.</a> Nat. Rev. Cardiol. 8, 673-685 (2011).</li><li>Alcon, A., Cagavi Bozkulak, E., Qyang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regenerating+functional+heart+tissue+for+myocardial+repair.">Regenerating functional heart tissue for myocardial repair.</a> Cell Mol. Life Sci. 69, 2635-2656 (2012).</li><li>Guex, A. G., Fortunato, G., Hegemann, D., Tevaearai, H. T., Giraud, M. 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Organs. 32, 692-700 (2008).</li><li>Siepe, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myoblast-seeded+biodegradable+scaffolds+to+prevent+post-myocardial+infarction+evolution+toward+heart+failure.">Myoblast-seeded biodegradable scaffolds to prevent post-myocardial infarction evolution toward heart failure.</a> J. Thorac. Cardiov. Sur. 132, 124-131 (2006).</li><li>Guex, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma-functionalized+electrospun+matrix+for+biograft+development+and+cardiac+function+stabilization.">Plasma-functionalized electrospun matrix for biograft development and cardiac function stabilization.</a> Acta Biomater. 10, (2014).</li><li>Terrovitis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+Quantification+and+Optimization+of+Acute+Cell+Retention+by+In+Vivo+Positron+Emission+Tomography+After+Intramyocardial+Cardiac-Derived+Stem+Cell+Delivery.">Noninvasive Quantification and Optimization of Acute Cell Retention by In Vivo Positron Emission Tomography After Intramyocardial Cardiac-Derived Stem Cell Delivery.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 54, 1619-1626 (2009).</li><li>Guo, H. D., Wang, H. J., Tan, Y. Z., Wu, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transplantation+of+marrow-derived+cardiac+stem+cells+carried+in+fibrin+improves+cardiac+function+after+myocardial+infarction.">Transplantation of marrow-derived cardiac stem cells carried in fibrin improves cardiac function after myocardial infarction.</a> Tissue Eng. Part A. 17, 45-58 (2011).</li><li>Qiao, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Death+and+Proliferation+Time+Course+of+Stem+Cells+Transplanted+in+the+Myocardium.">Death and Proliferation Time Course of Stem Cells Transplanted in the Myocardium.</a> Mol. Imaging Biol. 11, 408-414 (2009).</li><li>Conradi, L., Pahrmann, C., Schmidt, S., Deuse, T., Hansen, A., Eder, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescence+Imaging+for+Assessment+of+Immune+Responses+Following+Implantation+of+Engineered+Heart+Tissue+(EHT).">Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue (EHT).</a> J. Vis. Exp. 52 (e2605), (2011).</li></ol>

Die dauerhafte Unterbindung der LAD irreversiblen Myokard-Schädigung. Die erste Tiermodell wurde im Jahre 1960 4 beschrieben. Seitdem es als Standard und geeignetes Modell für chronische MI berücksichtigt. Seine Stabilität und Reproduzierbarkeit erlaubt experimentelle Evaluation von Therapien für MI 5. Verbesserte Verfahren nach der ersten Beschreibung meldete einen operativen Mortalitätsrate von 35-13% 6. Wie erwartet, LAD-Ligation induzierte innerhalb...

Seit dem Ende des 19. Jahrhunderts hat sich Herz-Kreislauf-Krankheit die Nummer eins Serienmörder in den Industrieländern blieb. Unter ihnen, koronare Herzkrankheit stellt die Haupt Ätiologie. Die akute Phase Ergebnisse in Myokardinfarkt (MI) und wird durch maladaptive Umbau, die schrittweise entwickelt zu einer chronischen Phase und schwerer Herzinsuffizienz gefolgt. Trotz der jüngsten bedeutenden technologischen und therapeutische Fortschritte, die Morbidität und Mortalität aufgrund der Progression der Herzinsuffizienz noch wächst 1. In diesem Zusammenhang hat die Zelltherapie zunehmend Interesse als eine neue therapeutische Option, um die Progression der Krankheit zu Herzversagen zu stoppen und die kürzlich identifizierten Regenerationsfähigkeit des Herzmuskels stimulieren gewonnen. Experimentelle und klinische Untersuchungen haben überzeugende Beweise für die nach Herztransplantation von verschiedenen Zelltypen erhalten wohltuende Wirkung zur Verfügung gestellt. Wichtigsten Ergebnisse enthalten verbesserte Cardiac Kontraktionsfunktion, Abnahme der linksventrikulären Remodeling, reduzierte die Infarktgröße und erhöhte Gefäßdichte im Infarktgebiet. Die niedrige Zellzahl Retention nach Zellinjektion blieb jedoch ein wichtiger Nachteil. Verband der Zellen mit einer Biomatrix auf der Zellliefer 2 zu verbessern, haben kürzlich Forscher gefördert und klinische Interessen. Ligation der linken vorderen absteigenden Koronararterie (LAD) ist ein Referenzmethode für MI in der Kleintiermodell, das in transmuralen Infarkt und einer reifen Narbe führt. Zelltherapie in der chronischen Phase der MI angewendet erfordert einen zweiten chirurgischen Eingriff. Eine mediane Sternotomie wird üblicherweise durchgeführt, um intramyokardiale Injektion der Zellen oder epikardiale Implantation biografts ermöglichen. Solche invasive chirurgische Verfahren erhöhen die Sterberate, postoperative Erholungszeit, Schmerzen und Infektionsrisiko. Die minimal-invasive Ansatz hier präsentierten nicht nur verhindert, dass solche Voreingenommenheit, sondern bietet auch optimale Zugänglichkeit des Herzens zur Behandlung Anwendung. MI und epikardialen Implantation von Zellen, die mit einem gelartigen Biomatrix verbunden sind an einem schlagenden Herz über linke Rippenthorakotomien geführt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="678">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:104px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:239px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">POLYSORB 3-0 suture</td>
			<td style="width:104px;">COVIDIEN</td>
			<td style="width:119px;">UL 204</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">POLYSORB 5-0 suture</td>
			<td style="width:104px;">COVIDIEN</td>
			<td style="width:119px;">UL 202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SURGIPRO II 7-0 Suture</td>
			<td style="width:104px;">COVIDIEN</td>
			<td style="width:119px;">VP904X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CATHETER INSYTE 14G</td>
			<td style="width:104px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">381267</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">INSPIRA ADVANCED VOLUME CONTROLLED VENTILATOR</td>
			<td style="width:104px;">HARVARD APPARATUS</td>
			<td style="width:119px;">557058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DUMONT #7 Forceps</td>
			<td style="width:104px;">FST Germany</td>
			<td style="width:119px;">11274-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fibrin sealant</td>
			<td style="width:104px;">BAXTER</td>
			<td style="width:119px;">1501441</td>
			<td>TISSEEL Glue, Frozen -20&#176;C</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">CASTROVIEJO EYE SPECULA</td>
			<td style="width:104px;">HARVARD APPARATUS</td>
			<td style="width:119px;">72-8925</td>
			<td>use as retractor for the ribs</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">IMDM Glutamax</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>31980</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pen/Strep</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">FBS</td>
			<td>PAA Clone</td>
			<td>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160; A15-101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">bone scissors</td>
			<td style="width:104px;">Fine Science Tols</td>
			<td style="width:119px;">16044-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Red Blood Cell Lysis Solution</td>
			<td>Gentra Systems</td>
			<td>D-50k1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Accutase cell detachment solution</td>
			<td style="width:104px;">Stem cell technology</td>
			<td style="width:119px;">7920</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cell-based therapy for heart failure in rat: double thoracotomy for myocardial infarction and epicardial implantation of cells and biomatrix

Herzzelltherapie wird zunehmend Interesse und die Implantation von Biomaterialien mit Zellen verbunden ist zu einem wichtigen Thema zu Herzmuskelzelle Lieferung optimieren. Nagetiermodell von Myokardinfarkt (MI), die aus linken vorderen absteigenden Arterie (LAD) Ligation üblicherweise über eine Thorakotomie durchgeführt worden ist; eine zweite Operation am offenen Herzen über eine Sternotomie traditionell für epikardiale Anwendung der Behandlung durchgeführt. Seit der Beschreibung der LAD-Ligation-Modell, hat nach der Operation Sterblichkeitsrate von 35 bis 13% gesunken, aber die zweite Operation hat kritische geblieben. Zur Verbesserung der postoperativen Erholung und verringern Schmerzen und Infektionen, sind minimal-invasive Operationsverfahren vorgestellt. Zwei Thorakotomien durchgeführt wurden, die die ursprüngliche für KOP-Ligation und die zweite für die Behandlung epikardialen Verwaltung. Biografts bestehend aus Zellen, die mit festen oder gelartigen Matrizen assoziiert wurden auf die Infarkt ar angewendetea. LAD-Ligation führte zu Verlust der Herzfunktion, wie durch Echokardiographie nach 2 und 6 Wochen durchgeführt bestätigt. Goldner Trichrom-Färbung auf Herz Abschnitten durchgeführt bestätigt transmurale Narbenbildung. Ersten und zweiten Operationen führten zu weniger als 10% der postoperativen Mortalität.

Alle Tiere innerhalb 1 Stunde nach Thorakotomien erholt. Die Wundheilung war schnell. Keine Infektion oder Ödeme beobachtet. Das Doppel Linksthorakotomie erlaubt optimalen Zugang zum Herzen (Abbildung 1). Schmerzen und postoperative Mortalität waren gering. Das Tier erholte sich schnell von der Operation und nahm an Gewicht zu (Abbildung 2). Kaplan Meir Überleben Prozent betrug 96% für die erste Thorakotomie. Vier Ratten über 104 starben innerhalb von 2...

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Cell-based Therapy for Heart Failure in Rat: Double Thoracotomy for Myocardial Infarction and Epicardial Implantation of Cells and Biomatrix

Zell-basierte Therapie bei Herzinsuffizienz in Rat: Doppel Thorakotomie für Herzinfarkt und Epikardiale Implantation von Zellen und Biomatrix

Implantation eines biograft Myokardinfarkt durch LAD-Ligation in einem Nagetiermodell induzierte Behandlung wurde üblicherweise erforderlichen zwei Operationen am offenen Herzen. Um die Sterblichkeit zu reduzieren und optimale Bedingungen für die Fixierung von festen und gallertartige Biomatrices mit Zellen verbunden sind, haben minimal-invasive Verfahren entwickelt worden.

Cardiac cell therapy has gained increasing interest and implantation of biomaterials associated with cells has become a major issue to optimize myocardial ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue (EHT)

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue EHT

Biolumineszenz-Bildgebung für die Beurteilung von Immunantworten nach der Implantation von Engineered Heart Tissue (EHT)

Various techniques of cardiac tissue engineering have been pursued in the past decades including scaffolding strategies using either native or ...

Forschung

Biotechnik

Optical Mapping of Action Potentials and Calcium Transients in the Mouse Heart

Optische Mapping von Aktionspotentialen und Calcium Transienten in der Maus Herz

The mouse heart is a popular model for cardiovascular studies due to the existence of low cost technology for genetic engineering in this species. ...

Transplantation of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Mesoangioblast-like Myogenic Progenitors in Mouse Models of Muscle Regeneration

Transplantation von induzierten pluripotenten Stammzellen-abgeleiteten mesoangioblast-ähnlichen myogenen Vorläufern in Mausmodellen der Muskelregeneration

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells ...

Analysis of Tubular Membrane Networks in Cardiac Myocytes from Atria and Ventricles

Analyse von Membranrohrnetze in Herzmuskelzellen von Vorhöfe und Kammern

In cardiac myocytes a complex network of membrane tubules - the transverse-axial tubule system (TATS) - controls deep intracellular signaling functions. ...

Biaxial Mechanical Characterizations of Atrioventricular Heart Valves

Biaxiale mechanische Charakterisierung von ventrikulären Herzklappen

Extensive biaxial mechanical testing of the atrioventricular heart valve leaflets can be utilized to derive&#160;optimal parameters used in constitutive ...

Seeding and Implantation of a Biosynthetic Tissue-engineered Tracheal Graft in a Mouse Model

Aussaat und Implantation von einem biosynthetischen Tissue-Engineering trachealen Transplantat in einem Mausmodell

Treatment options for congenital or secondary long segment tracheal defects have historically been limited due to an inability to replace functional ...

Evaluation of Keratinocyte Proliferation on Two- and Three-dimensional Type I Collagen Substrates

Bewertung der Keratinozyten Verbreitung auf zwei- und dreidimensionale Typ I Kollagen Substrate

Type I collagen, useful as a substrate for cell culture, exists in two forms: the two-dimensional, non-fibrous form and three-dimensional, fibril form. ...

Magnetic-, Acoustic-, and Optical-Triple-Responsive Microbubbles for Magnetic Hyperthermia and Pothotothermal Combination Cancer Therapy

Magnetische, akustische und optische dreifach ansprechende Mikroblasen für magnetische Hyperthermie und pothotothermische Kombinationskrebstherapie

The precision delivery of anti-cancer agents which aim for targeted and deep-penetrated delivery as well as a controlled release at the tumor site has ...

Preparation of Mesh-Shaped Engineered Cardiac Tissues Derived from Human iPS Cells for In Vivo Myocardial Repair

Vorbereitung von Mesh-Shaped Engineered Cardiac Tissues derived from Human iPS Cells for In Vivo Myokard repair

The current protocol describes methods to generate scalable, mesh-shaped engineered cardiac tissues (ECTs) composed of cardiovascular cells derived from ...

Transplantation of a 3D Bioprinted Patch in a Murine Model of Myocardial Infarction

Transplantation eines biobedruckten 3D-Patches in einem Murine-Modell des Myokardinfarkts

Testing regenerative properties of 3D bioprinted cardiac patches in vivo using murine models of heart failure via permanent left anterior descending (LAD) ...