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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Os autores agradecem ao Prof Hendrik Tevaearai e do Departamento de Cirurgia Cardiovascular de apoio financeiro para a parte inicial do estudo.

NOTA: Lewis ratos machos e fêmeas, de 200-220 g foram alojados em condições padrão de laboratório (12 horas de luz e de ciclo de escuro, de água ad libitum e alimentares, IVC gaiola). Todos os animais foram tratados de acordo com as recomendações do FELASA ea Lei Suíça sobre a protecção animal. 1. celular Preparação: Isolamento de Células-Tronco Mesenquimais de Medula Óssea <ol><li> Anestesiar os ratos com isoflurano a 5% de O 2 e 5 L / min, n...

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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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F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+models+of+heart+failure:+an+updated+review.">Rodent models of heart failure: an updated review.</a> Heart Fail. Rev. 18, 219-249 (2013).</li><li>Horstick, 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=Surgical+procedure+affects+physiological+parameters+in+rat+myocardial+ischemia:+need+for+mechanical+ventilation.">Surgical procedure affects physiological parameters in rat myocardial ischemia: need for mechanical ventilation.</a> Am. J. Physiol. 276, 472-479 (1999).</li><li>Duchatelle, J. P., Vivet, P., Cortes, M., Groussard, O., Pocidalo, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Respiratory+and+Hemodynamic-Effects+of+Lateral+Thoracotomy+or+Sternotomy+in+Mechanically+Ventilated+Rats.">Respiratory and Hemodynamic-Effects of Lateral Thoracotomy or Sternotomy in Mechanically Ventilated Rats.</a> Eur. Surg. Res. 17, 10-16 (1985).</li><li>Giraud, M. N., 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=Hydrogel-based+engineered+skeletal+muscle+grafts+normalize+heart+function+early+after+myocardial+infarction.">Hydrogel-based engineered skeletal muscle grafts normalize heart function early after myocardial infarction.</a> Artif. 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>

A ligadura permanente da LAD causa lesão miocárdica irreversível. O primeiro modelo animal foi descrito em 1960 4. Desde então, tem sido considerado como um modelo padrão e adequado para MI crónica. Sua estabilidade e reprodutibilidade permitiu a avaliação experimental de terapias para MI 5. Procedimentos melhorou após a descrição inicial relatou uma taxa de mortalidade operatória de 35-13% 6. Como esperado, a ligadura LAD induzida função cardí...

Desde o final do século 19, a doença cardiovascular continua a ser o número um assassino em série nos países industrializados. Entre eles, a doença arterial coronária representa a etiologia principal. Os resultados de fase aguda no infarto do miocárdio (MI) e é seguido por remodelação mal-adaptativo que se desenvolve progressivamente em direção a uma fase crônica e insuficiência cardíaca grave. Apesar dos recentes avanços tecnológicos e terapêuticos significativos, a morbidade ea mortalidade devido à progressão da insuficiência cardíaca ainda está crescendo 1. Neste contexto, a terapia celular tem ganhado cada vez mais interesse como uma nova opção terapêutica para parar a progressão da doença para a insuficiência cardíaca e para estimular a capacidade regenerativa recentemente identificado do miocárdio. Estudos experimentais e clínicos têm fornecido muitas evidências dos efeitos benéficos obtidos após o transplante cardíaco de vários tipos de células. Entre os principais resultados incluíram melhoria cardifunção contrátil ac, diminuição do remodelamento ventricular esquerdo, redução do tamanho do infarto, e aumento da densidade vascular na área infartada. No entanto, a baixa retenção número de células após a injeção de células manteve-se uma desvantagem importante. Associação de células com um biomatriz para melhorar de entrega célula 2, recentemente promovido pesquisador e interesses clínicos. Ligadura da artéria descendente anterior da artéria coronária (LAD) é um método de referência para MI em modelo animal de pequeno porte que resulta em infarto transmural e uma cicatriz madura. A terapia celular aplicada na fase crônica da MI requer uma segunda intervenção cirúrgica. A esternotomia mediana geralmente é realizada para permitir a injeção intramiocárdica das células ou a implantação do epicárdio de bioenxertos. Tais procedimentos cirúrgicos invasivos, aumentar a taxa de mortalidade, pós-cirurgia de tempo de recuperação, a dor, e o risco de infecção. A abordagem minimamente invasiva aqui apresentada não só evita esse viés, mas também fornece oacessibilidade ptimal do coração para a aplicação dos tratamentos. MI e implantação do epicárdio de células associadas com uma biomatriz tipo gel são realizadas com o coração batendo através de toracotomia intercostal esquerdo.

<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

Terapia celular cardíaca tem ganhado interesse crescente e implante de biomateriais associados com as células se tornou uma questão importante para otimizar a entrega de células do miocárdio. Roedor modelo de infarto do miocárdio (IM), que consiste de Esquerda artéria descendente anterior (LAD) ligadura tem sido comumente realizada através de uma toracotomia; uma segunda cirurgia de coração aberto através de uma esternotomia tem sido tradicionalmente realizada para a aplicação do epicárdio do tratamento. Desde a descrição do modelo de ligadura LAD, a taxa de mortalidade pós-operatória diminuiu 35-13%, porém a segunda cirurgia manteve-se crítico. A fim de melhorar a recuperação pós-cirurgia e reduzir a dor e infecção, procedimentos cirúrgicos minimamente invasivos são apresentados. Dois toracotomia foram realizadas, a inicial para LAD ligadura e o segundo tratamento a administração de epicárdico. Bioenxertos consistindo de células associadas com matrizes de tipo sólido ou de gel foram aplicados na AR enfartadaea. LAD ligação resultou em perda da função cardíaca, como confirmado por ecocardiografia realizada após 2 e 6 semanas. Goldner tricrômico coloração realizada em secções coração confirmou a formação de cicatriz transmural. Cirurgias primeiro e segundo resultou em menos que 10% de mortalidade pós-operatória.

Todos os animais recuperados dentro de 1 hora após toracotomias. A cicatrização foi rápida. Não se observou qualquer edema ou infecção. A toracotomia esquerda dobro permitido o acesso ideal para o coração (Figura 1). Dor e mortalidade pós-operatória foi baixa. O animal recuperou-se rapidamente a partir da cirurgia e ganho de peso (Figura 2). A percentagem de sobrevivência de Kaplan Meir foi de 96% para o primeiro toracotomia. Quatro ratos mais de...

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

Terapia Celular para insuficiência cardíaca em Rat: Double toracotomia para infarto do miocárdio e Epicárdica implante de células e Biomatrix

Implantação de um biograft para tratar infarto do miocárdio induzido por ligadura LAD em um modelo de roedor tem convencionalmente necessárias duas cirurgias de coração aberto. A fim de reduzir a mortalidade e proporcionar as condições óptimas para a fixação de Biomatrizes sólidos gelatinosos e associados a células, procedimentos minimamente invasivos têm sido desenvolvidos.

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

Imagem bioluminescência para avaliação das respostas imune após o implante do tecido do coração Engineered (EHT)

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

Bioengenharia

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

Mapeamento de potenciais de ação óptica e transientes de cálcio no coração de rato

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

Transplante de Progenitores Miogênicos derivados de células-tronco pluripotentes induzidos em modelos de regeneração muscular

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

Análise da Membrana Tubular Networks em Cardiac Miócitos de átrios e ventrículos

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

Biaxial caracterizações mecânicas das válvulas cardíacas Atrioventricular

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

A propagação e a implantação de um enxerto traqueal biossintética engenharia de tecido em um modelo do rato

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

Avaliação da proliferação queratinócito em duas e três dimensões tipo I colágeno substratos

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

Microbolhas magnéticas, acústicas e óptica-tripla-responsivas para hipertermia magnética e terapia de câncer de combinação pothototérmica

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

Preparação de tecidos cardíacos projetados em forma de malha derivados de células iPS humanas para reparo de miocárdio in vivo

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

Transplante de um Patch Bioimpresso 3D em um modelo murino de infarto do miocárdio

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