Name: establishing a swine model of post-myocardial infarction heart failure for stem cell treatment
Uploaded: 2020-05-25T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment at JoVE.com

Gli autori riconoscono Alfreda e Kung Tak Chung per il loro eccellente supporto tecnico durante gli esperimenti sugli animali.

Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con la Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio pubblicata dai National Institutes of Health e dai regolamenti dell'Università di Hong Kong, e il protocollo è stato approvato dal Comitato sull'uso degli animali vivi nell'insegnamento e nella ricerca (CULTAR) presso l'Università di Hong Kong.
NOTA: per questo studio sono stati utilizzati suini da allevamento di sesso femminile del peso di 35-40 kg (9-12 mesi...

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	<li>Mozaffarian, D., 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=Heart+disease+and+stroke+statistics-2015+update:+a+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics-2015 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 131, e29 (2015).</li><li>Hospital Authority. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Hospital Authority Statistical Report 2013. , (2013).</li><li>Cung, T. T., 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=Cyclosporine+before+PCI+in+Patients+with+Acute+Myocardial+Infarction.">Cyclosporine before PCI in Patients with Acute Myocardial Infarction.</a> The New England Journal of Medicine. 373 (11), 1021-1031 (2015).</li><li>Liao, S. Y., 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=Proarrhythmic+risk+of+embryonic+stem+cell-derived+cardiomyocyte+transplantation+in+infarcted+myocardium.">Proarrhythmic risk of embryonic stem cell-derived cardiomyocyte transplantation in infarcted myocardium.</a> Heart Rhythm. 7, 1852-1859 (2010).</li><li>Liao, S. Y., 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=Overexpression+of+Kir2.1+channel+in+embryonic+stem+cell-derived+cardiomyocytes+attenuates+posttransplantation+proarrhythmic+risk+in+myocardial+infarction.">Overexpression of Kir2.1 channel in embryonic stem cell-derived cardiomyocytes attenuates posttransplantation proarrhythmic risk in myocardial infarction.</a> Heart Rhythm. 10, 273-282 (2013).</li><li>Liu, Y., 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=Thoracic+spinal+cord+stimulation+improves+cardiac+contractile+function+and+myocardial+oxygen+consumption+in+a+porcine+model+of+ischemic+heart+failure.">Thoracic spinal cord stimulation improves cardiac contractile function and myocardial oxygen consumption in a porcine model of ischemic heart failure.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 23, 534-540 (2012).</li><li>Liao, S. Y., 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=Improvement+of+Myocardial+Function+Following+Catheter-Based+Renal+Denervation+in+Heart+Failure.">Improvement of Myocardial Function Following Catheter-Based Renal Denervation in Heart Failure.</a> JACC: Basic to Translational Science. 2 (3), 270-281 (2017).</li><li>Liao, S. Y., 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=Remodelling+of+cardiac+sympathetic+re-innervation+with+thoracic+spinal+cord+stimulation+improves+left+ventricular+function+in+a+porcine+model+of+heart+failure.">Remodelling of cardiac sympathetic re-innervation with thoracic spinal cord stimulation improves left ventricular function in a porcine model of heart failure.</a> Europace. 17 (12), 1875-1883 (2015).</li><li>Daehnert, I., Rotzsch, C., Wiener, M., Schneider, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+right+ventricular+pacing+is+an+alternative+to+adenosine+in+catheter+interventional+procedures+for+congenital+heart+disease.">Rapid right ventricular pacing is an alternative to adenosine in catheter interventional procedures for congenital heart disease.</a> Heart. 90 (9), 1047-1050 (2004).</li><li>H&#225;la, P., 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=Tachycardia-Induced+Cardiomyopathy+as+a+Chronic+Heart+Failure+Model+in+Swine.">Tachycardia-Induced Cardiomyopathy as a Chronic Heart Failure Model in Swine.</a> Journal of Visualized Experiments. (132), e57030 (2018).</li><li>Santoso, T., 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=Endomyocardial+implantation+of+autologous+bone+marrow+mononuclear+cells+in+advanced+ischemic+heart+failure:+a+randomized+placebo-controlled+trial+(END-HF).">Endomyocardial implantation of autologous bone marrow mononuclear cells in advanced ischemic heart failure: a randomized placebo-controlled trial (END-HF).</a> Journal of Cardiovascular Translational Research. 7, 545-552 (2014).</li><li>Traverse, J. 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=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.">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.</a> Journal of the American Medical Association. 306, 2110-2119 (2011).</li><li>Traverse, J. 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=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.">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.</a> Journal of the American Medical Association. 308, 2380-2389 (2012).</li><li>de Jong, R., Houtgraaf, J. H., Samiei, S., Boersma, E., Duckers, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracoronary+stem+cell+infusion+after+myocardial+infarction.+A+meta-analysis+and+update+on+clinical+trials.">Intracoronary stem cell infusion after myocardial infarction. A meta-analysis and update on clinical trials.</a> Circulation: Cardiovascular Interventions. 7, 156-167 (2014).</li><li>Nowbar, A. 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=DAMASCENE+writing+group.+Discrepancies+in+autologous+bone+marrow+stem+cell+trials+and+enhancement+of+ejection+fraction+(DAMASCENE):+weighted+regression+and+meta-analysis.">DAMASCENE writing group. Discrepancies in autologous bone marrow stem cell trials and enhancement of ejection fraction (DAMASCENE): weighted regression and meta-analysis.</a> British Medical Journal. 348, g2688 (2014).</li><li>Kanelidis, A. J., Premer, C., Lopez, J., Balkan, W., Hare, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Route+of+Delivery+Modulates+the+Efficacy+of+Mesenchymal+Stem+Cell+Therapy+for+Myocardial+Infarction:+A+Meta-Analysis+of+Preclinical+Studies+and+Clinical+Trials.">Route of Delivery Modulates the Efficacy of Mesenchymal Stem Cell Therapy for Myocardial Infarction: A Meta-Analysis of Preclinical Studies and Clinical Trials.</a> Circulation Research. 120 (7), 1139-1150 (2017).</li><li>Hou, D., 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=Radiolabeled+cell+distribution+after+intramyocardial,+intracoronary,+and+interstitial+retrograde+coronary+venous+delivery:+implications+for+current+clinical+trials.">Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials.</a> Circulation. 112 (9 Suppl), I150-I156 (2005).</li><li>Hu, X., 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=A+Large-Scale+Investigation+of+Hypoxia-Preconditioned+Allogeneic+Mesenchymal+Stem+Cells+for+Myocardial+Repair+in+Nonhuman+Primates:+Paracrine+Activity+Without+Remuscularization.">A Large-Scale Investigation of Hypoxia-Preconditioned Allogeneic Mesenchymal Stem Cells for Myocardial Repair in Nonhuman Primates: Paracrine Activity Without Remuscularization.</a> Circulation Research. 118, 970-983 (2016).</li><li>Chong, J. 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=Human+embryonic-stem-cell-derived+cardiomyocytes+regenerate+non-human+primate+hearts.">Human embryonic-stem-cell-derived cardiomyocytes regenerate non-human primate hearts.</a> Nature. 510, 273-277 (2014).</li><li>Martens, 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=Substantial+early+loss+of+induced+pluripotent+stem+cells+following+transplantation+in+myocardial+infarction.">Substantial early loss of induced pluripotent stem cells following transplantation in myocardial infarction.</a> Artificial Organs. 38, 978-984 (2014).</li><li>Shiba, Y., 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=Allogeneic+transplantation+of+iPS+cell-derived+cardiomyocytes+regenerates+primate+hearts.">Allogeneic transplantation of iPS cell-derived cardiomyocytes regenerates primate hearts.</a> Nature. 538, 388-391 (2016).</li></ol>

I modelli animali standard sono di fondamentale importanza per comprendere la fisiofisiologia e i meccanismi delle malattie e testare nuove terapie. Il nostro protocollo stabilisce un modello porcino di HF indotto dal blocco dell'arteria circumflex sinistra e dal rapido ritmo. Otto settimane dopo l'induzione di MI, gli animali hanno sviluppato una compromissione significativa di LVEF, LVEDD, LVESD, .dP/dt ed ESPVR. Questo protocollo testa anche il metodo di somministrazione della terapia con cellule staminali per la rige...

Le malattie cardiovascolari, in particolare la malattia coronarica (CAD), rimangono la principale causa di morbilità e mortalità a Hong Kong e nel mondo1. A Hong Kong, un aumento del 26% dal 2012 al 2017 del numero di pazienti CAD trattati sotto l'Autorità Ospedaliera èstato proiettato 2. Tra tutti i CAD, l'infarto miocardico acuto (MI) è una delle principali cause di morte e complicazioni successive, come l'insufficienza cardiaca (HF). Questi contribuiscono a notevoli oneri medici, sociali e finanziari. Nei pazienti con MI, la terapia trombolitica o l'intervento coronarica percutaneo primario (PCI) è una terapia efficace per preservare la vita, ma queste terapie possono solo ridurre la perdita di cardiomiocito (CM) durante l'MI. I trattamenti disponibili non sono in grado di ricostituire la perdita permanente di CMs, che porta alla fibrosi cardiaca, al rimodellamento miocardico, all'aritmia cardiaca e infine all'insufficienza cardiaca. Il tasso di mortalità a 1 anno dopo l'MI è di circa il 7% con oltre il 20% di pazienti che sviluppano HF3. Nei pazienti con HF in fase finale, il trapianto di cuore è l'unica terapia efficace disponibile, ma è limitata dalla carenza di organi disponibili. Sono necessarie nuove terapie per invertire lo sviluppo di HF post-MI. Di conseguenza, la terapia cellulare è considerata un approccio interessante per riparare le C compromesse e migliorare la funzione ventricolare sinistra (LV) in HF dopo MI. I nostri studi precedenti hanno scoperto che il trapianto di cellule staminali è utile per il miglioramento della funzione cardiaca dopo il trapianto intramiocardiale diretto in piccoli modelli animali di MI4,5. Sono quindi necessari protocolli HF di grandi animali preclinici standardizzati per testare ulteriormente l'efficacia e la sicurezza del trapianto di cellule staminali prima dell'uso clinico.
Negli ultimi decenni è stato assistito all'uso diffuso di suini nella ricerca cardiovascolare per la terapia con cellule staminali. I maiali HF sono un modello promettente di ricerca traslazione a causa della loro somiglianza con gli esseri umani in termini di dimensioni cardiache, peso, ritmo, funzione e anatomia coronarica. Inoltre, i modelli HF di porcina possono imitare i pazienti post-MI HF in termini di metabolismo CM, proprietà elettrofisiologiche e cambiamenti neuroendocrini in condizioni ischemiche6. Il protocollo qui presentato utilizza un modello HF suini standardizzato, che impiega un'occlusione a palloncino coronarica a torso chiuso dell'arteria circonflessa sinistra (LCX) seguita da un ritmo rapido indotto dall'impianto del pacemaker. Lo studio ottimizza anche il percorso della somministrazione intramiocardiale delle cellule staminali per il trattamento dell'HF post-MI. Lo scopo è quello di produrre un modello animale porcina di infarto miocardico cronico che può essere utilizzato per sviluppare trattamenti che sono clinicamente rilevanti per i pazienti con CAD grave.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Amiodarone</td>
			<td>Mylan</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaesthetic machines and respirator</td>
			<td>Drager</td>
			<td>Fabius plus XL</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angiocath</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>381147</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-human nuclear antigen</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab19118</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Axio Plus image capturing system</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Axioskop 2 PLUS</td>
			<td>Axioskop 2 plus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AxioVision Rel. 4.5 software</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Baytril</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>-</td>
			<td>enrofloxacin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine</td>
			<td>Mundipharma</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CardioLab Electrophysiology Recording Systems</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>G220f</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture media</td>
			<td>MesenCult</td>
			<td>05420</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclosporine</td>
			<td>Novartis</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Defibrillator</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>CardioServ</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dorminal</td>
			<td>TEVA</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Echocardiographic system</td>
			<td>GE Vingmed</td>
			<td>Vivid i</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EchoPac software</td>
			<td>GE Vingmed</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrophysiological catheter</td>
			<td>Cordis Corp</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Embozene Microsphere</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>17020-S1</td>
			<td>700 &#956;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal tube</td>
			<td>Vet Care</td>
			<td>VCPET70PCW</td>
			<td>Size 7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>VWR chemicals</td>
			<td>20821.33</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>HT501320</td>
			<td>10%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVC balloon Dilatation Catheter</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>3917112041</td>
			<td>Mustang</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JR4 guiding catheter</td>
			<td>Cordis Corp</td>
			<td>67208200</td>
			<td>6F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine</td>
			<td>Quala</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mersilk</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>W584</td>
			<td>2-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metoprolol succinate</td>
			<td>Wockhardt</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>RM2125RT</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile C arm fluoroscopy equipment</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>OEC 9900 Elite</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pacemaker</td>
			<td>St Jude Medical</td>
			<td>PM1272</td>
			<td>Assurity MRI pacemaker</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pacemaker generator</td>
			<td>St Jude Medical</td>
			<td>Merlln model 3330</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure-volume catheter</td>
			<td>CD Leycom</td>
			<td>CA-71103-PL</td>
			<td>7F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure&#8211;volume signal processor</td>
			<td>CD Leycom</td>
			<td>SIGMA-M</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Programmable Stimulator</td>
			<td>Medtronic Inc</td>
			<td>5328</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTCA Dilatation balloon Catheter</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>H7493919120250</td>
			<td>MAVERICK over the wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ramipril</td>
			<td>TEVA</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sheath introducer</td>
			<td>Cordis Corp</td>
			<td>504608X</td>
			<td>8F, 9F, 12F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steroid</td>
			<td>Versus Arthritis</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temgesic</td>
			<td>Nindivior</td>
			<td>-</td>
			<td>buprenorphine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Venous indwelling needle</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>SR+OX2225C</td>
			<td>22G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicryl</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>VCP320H</td>
			<td>2-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Alfasan International B.V.</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil</td>
			<td>Virbac New Zealand Limited</td>
			<td>-</td>
			<td>tiletamine+zolezepam</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

establishing a swine model of post-myocardial infarction heart failure for stem cell treatment

Anche se sono stati raggiunti progressi nel trattamento dell'insufficienza cardiaca (HF) dopo l'infarto miocardico (MI), HF dopo MI rimane una delle principali cause di mortalità e morbilità in tutto il mondo. Le terapie a base cellulare per la riparazione cardiaca e il miglioramento della funzione ventricolare sinistra dopo l'MI hanno attirato notevole attenzione. Di conseguenza, la sicurezza e l'efficacia di questi trapianti di cellule devono essere testate in un modello animale preclinico di grandi dimensioni di HF prima dell'uso clinico. I maiali sono ampiamente utilizzati per la ricerca sulle malattie cardiovascolari a causa della loro somiglianza con gli esseri umani in termini di dimensioni cardiache e anatomia coronarica. Pertanto, abbiamo cercato di presentare un protocollo efficace per la creazione di un modello HF cronico porcina utilizzando l'occlusione a palloncino coronarico a torso chiuso dell'arteria circumflex sinistra (LCX), seguita da un rapido ritmo ventricolare indotto dall'impianto del pacemaker. Otto settimane dopo, le cellule staminali sono state somministrate mediante iniezione intramiocardia nell'area peri-infarta. Poi sono state valutate le dimensioni dell'infarto, la sopravvivenza cellulare e la funzione ventricolare sinistra (compresa l'ecocardiografia, i parametri emodinamici e l'elettrofisiologia). Questo studio aiuta a stabilire un modello stabile preclinico di grandi animali HF per il trattamento delle cellule staminali.

Mortalità In questo studio sono stati utilizzati 24 suini. Tre di loro sono morti durante l'induzione mi a causa di VT sostenuta. Un animale è morto nell'intervento a cuore aperto per iniezione cellulare a causa di sanguinamento della ferita. Due animali sono morti a causa di una grave infezione. Due animali sono stati esclusi a causa di una leggera riduzione del MEF (riduzione LVEF > 40% del basale). Di conseguenza, 16 animali hanno completato l'intero protocollo di...

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Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Abbiamo cercato di stabilire un modello suine di insufficienza cardiaca indotta dal blocco dell'arteria circumflex sinistra e dal rapido ritmo per testare l'effetto e la sicurezza della somministrazione intramiocardiale delle cellule staminali per terapie basate sulle cellule.

Istituzione di un modello suina di infarto post-miocardico per il trattamento delle cellule staminali

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Questo modello di insufficienza cardiaca suina, indotto dal blocco dell'arteria circonflesso sinistra e dal rapido ritmo, può essere utilizzato per valutare gli effetti dell'iniezione diretta di cellule staminali intramiocardiali sulla rigenerazione cardiaca. Il nostro modello di insufficienza cardiaca della colonia suina è abbastanza stabile. La nuova dimensione infarct di questo modello è di circa il 16% dell'infarto di iniezione del ventricolo sinistro e del ventricolo sinistro ridotto di almeno il 40% dal basale.Con il maiale sperimentale fissato in posizione supina, individuare l'arteria carotidea destra e la vena giocoliera nel triangolo carotideo, e utilizzare forcep emostatiche e tecnica aseptica per isolare l'arteria carotidea destra e la vena giugulare. Ligate l'estremità distale dell'arteria carotidea destra e della vena giocoliere e usa un'angiocath per cannucolare la vena del giocoliere destro. Dopo aver inserito un pacemaker piombo nel ventricolo destro sotto guida a raggi X utilizzare le forcep per isolare i muscoli sternocleidomastoidi e scaleni anteriori e collegare il pacemaker al piombo.Quindi impiantare un pacemaker tra i due muscoli. Quindi chiudere i due muscoli con seta 2-0. Per valutare i cambiamenti nella funzione ventricolare sinistra, isolare l'arteria femorale destra e la vena femorale nel triangolo femorale e calcolare l'arteria femorale destra con un'angiocath.Posizionare un filo guida nella vena femorale attraverso l'angiocath e rimuovere l'angiocath. Cannulate una torcia francese 12 nella vena femorale sotto la guida del filo guida e rimuovere il filo guida. Cannulate l'arteria femorale destra con una trave francese nove come appena dimostrato.E inserire un catetere a palloncino attraverso la 12 sheath francese nella vena cava interna sotto la guida a raggi X. Calibrare un catetere a sette volumi di pressione francese in salina isotonica con un processore di segnale del volume di pressione e inserire il catetere nell'apice del ventricolo sinistro attraverso i nove sheath francesi sotto guida a raggi X. Sospendere la ventilazione e utilizzare il processore del segnale del volume di pressione per misurare la derivata massima del ventricolo sinistro e della pressione negativa, non e la pressione sistolica e le pressioni diastoliche finali.Quindi riavviare la ventilazione. Per l'induzione dell'infarto del miocardio, somministrare cinque milligrammi per chilogrammo di amiodarone e 1,5 milligrammi per chilogrammo di lidocaina bolo per via endovenosa per evitare aritmie ventricolari prima di calcolare l'arteria carotidea destra con un'anta di otto francesi come dimostrato. Eseguire l'angiografia coronarica attraverso un catetere guida a sei dentiere francese attraverso la torcia posizionata guidata dalla fluoroscopia del braccio C standard.Occlusione all'arteria coronarica circonflessa sinistra distale al primo ramo marginale ottuso con gonfiaggio del catetere del palloncino di dilatazione coronarica transluminale percutanea sotto guida a raggi X. Caricare un millilitro di microsfere di spugna da 700 micrometri mescolate con sette millilitri di ioesolo in una siringa da 10 millilitri e iniettare la miscela attraverso il catetere a palloncino per bloccare l'arteria coronarica circonflessa sinistra. Quindi sgonfiare il palloncino ed eseguire un angiogramma per confermare l'occlusione.Otto settimane dopo il carico di induzione dell'infarto due volte 10 all'ottava cellula staminale mesenchimale derivata da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo in due millilitri di soluzione salina normale in una siringa da cinque millilitri e sterilizzare 10 centimetri intorno all'area di battito dell'apice dell'animale sperimentale anestetizzato. Usa un riavvolgitore per eseguire una toracotomia sinistra nello spazio intercostale quattro o cinque ed eseguire una pericardiotomia per esporre la parete laterale infarittata. Quando le aree infartuate sono visibili, eseguire da cinque a otto iniezioni intra miocardici di circa 300 microlitri di cellule per iniezione prima di chiudere lo spazio intercostale con filo di ferro e chiudere lo strato muscolare con 2-0 suture di seta e i tessuti sottocutanei e gli strati della pelle con 2-0 suture vicriliche.Per valutare l'induttibilità della tachiaritmia ventricolare dopo la terapia cellulare, inserire un sei catetere elettrofisiologico francese nell'apice ventricolare destro attraverso la vena femorale e visualizzare le registrazioni intracardiache con l'elettrocardiogramma superficiale leas I, II e III sul sistema di registrazione elettrofisiologia ad una velocità di 200 millimetri al secondo. Usa uno stimolatore per fornire una larghezza dell'impulso di due millisecondi a due volte la soglia diastolica e fornire un treno di stimolazione di otto stimoli a uno 200 millisecondi e una lunghezza del ciclo di guida di 300 millisecondi seguita da uno o due stimoli extra prematuri. Quindi accorciare sequenzialmente gli intervalli di accoppiamento fino a quando non viene indotto il periodo refrattario efficace ventricolare di aritmia, notando la presenza di una tachiaritmia ventricolare sostenuta induttibile.In questo esperimento rappresentativo, l'esame ecocardiografico seriale ha mostrato che la frazione di espulsione ventricolare sinistra è diminuita significativamente dalla linea di base mentre la dimensione diastolica finale del ventricolo sinistro e la dimensione sistolica finale sono aumentate significativamente a otto settimane dopo l'induzione dell'infarto del miocardio. Al contrario, la frazione di espulsione del ventricolo sinistro è aumentata significativamente e la dimensione sistolica finale è notevolmente diminuita nel gruppo di trapianto cellulare otto settimane dopo la somministrazione. La derivata della pressione negativa e la relazione fine del volume di pressione sistolica significativamente diminuita dal basale a otto settimane dall'induzione dell'infarto del miocardio, mentre la somministrazione intramiocardica di cellule staminali mesenchimali ha portato ad un aumento di queste funzioni.La misurazione dello spessore della parete infarto del ventricolo sinistro in sezioni spesse da cinque a sette centimetri di spessore seriale di un centimetro da ciascun animale ha rivelato una percentuale di infarto del ventricolo sinistro di circa il 16%Non c'era sopravvivenza cellulare intorno al sito di iniezione nell'area infarct otto settimane dopo il trapianto. Ma un piccolo numero di cellule staminali iniettate sopravvissute erano visibili nell'area periinfarct. Gli incidenti di tachiaritmie ventricolari indutbili e sostenute potrebbero essere facilmente aumentati negli animali con insufficienza cardiaca.Da notare che il trapianto di cellule staminali non ha modificato significativamente il substrato miocardico sottostante per ridurre la suscettibilità alla tachiaritmia ventricolare. Poiché il blocco dell'arteria coronarica circonflessa sinistra può indurre aritmia. Assicurarsi di monitorare l'ECG e di utilizzare immediatamente il defibrillatore bifasico esterno per ristabilire i seni se necessario.Questo metodo fornisce un modello animale di grandi dimensioni stabile e riproducibile, clinicamente rilevante, di insufficienza cardiaca per testare l'efficacia delle terapie a base di cellule staminali.

Research

JoVE Journal

Medicine

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