Name: predicting amputation using local circulating mononuclear progenitor cells in angioplasty-treated patients with critical limb ischemia
Uploaded: 2020-09-22T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Predicting Amputation using Local Circulating Mononuclear Progenitor Cells in Angioplasty-treated Patients with Critical Limb Ischemia at JoVE.com

Die Autoren danken der Unterstützung des Institutional Program E015 für das Projekt ID 356.2015.

Die Ethikkommission für institutionelle Forschung des Centro Médico Nacional "20 de Noviembre" ISSSTE genehmigte dieses prospektive Protokoll, alle eingeschriebenen Patienten erteilten schriftliche Einwilligung in Kenntnis der Sachlage.
1. Bewertung des Gefäßblocks der unteren Extremität, Blutentnahme und Ballonangioplastie
HINWEIS: Die für dieses Experiment verwendete Studienstichprobe, die aus 20 Diabetikern im Alter von 68 Jahren und 10 von 20 Personen bestan...

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	<li>Serrano-Hernando, F. J., Mart&#237;n-Conejero, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peripheral+artery+disease:+Pathophysiology,+diagnosis+and+treatment.">Peripheral artery disease: Pathophysiology, diagnosis and treatment.</a> Revista Espa&#241;ola de Cardiolog&#237;a. 60 (9), 969-982 (2007).</li><li>Agarwal, S., 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=Burden+of+re-admissions+among+patients+with+critical+limb+ischemia.">Burden of re-admissions among patients with critical limb ischemia.</a> Journal of the American College of Cardiology. 69 (15), 1897-1908 (2017).</li><li>Kolte, 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=Thirty-day+re-admissions+after+endovascular+or+surgical+therapy+for+critical+limb+ischemia:+Analysis+of+the+2013+to+2014+nationwide+re-admissions+databases.">Thirty-day re-admissions after endovascular or surgical therapy for critical limb ischemia: Analysis of the 2013 to 2014 nationwide re-admissions databases.</a> Circulation. 136 (2), 167-176 (2017).</li><li>Rowlands, T. 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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=Coronary+circulating+mononuclear+progenitor+cells+and+soluble+biomarkers+in+the+cardiovascular+prognosis+after+coronary+angioplasty.">Coronary circulating mononuclear progenitor cells and soluble biomarkers in the cardiovascular prognosis after coronary angioplasty.</a> Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (7), 4844-4849 (2019).</li><li>Franz, R., 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=Use+of+autologous+bone+marrow+mononuclear+cell+implantation+therapy+as+a+limb+salvage+procedure+in+patients+with+severe+peripheral+arterial+disease.">Use of autologous bone marrow mononuclear cell implantation therapy as a limb salvage procedure in patients with severe peripheral arterial disease.</a> Journal of Vascular Surgery. 50 (6), 1378-1390 (2009).</li><li>Benoit, E., O'Donnell, T. F., Patel, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+and+efficacy+of+autologous+cell+therapy+in+critical+limb+ischemia:+A+systematic+review.">Safety and efficacy of autologous cell therapy in critical limb ischemia: A systematic review.</a> Cellular Transplantation. 22 (3), 545-562 (2013).</li><li>Hill, J. 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=Circulating+endothelial+progenitor+cells,+vascular+function,+and+cardiovascular+risk.">Circulating endothelial progenitor cells, vascular function, and cardiovascular risk.</a> New England Journal of Medicine. 348 (7), 593-600 (2003).</li><li>Schmidt-Lucke, C., 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=Reduced+number+of+circulating+endothelial+progenitor+cells+predicts+future+cardiovascular+events:+proof+of+concept+for+the+clinical+importance+of+endogenous+vascular+repair.">Reduced number of circulating endothelial progenitor cells predicts future cardiovascular events: proof of concept for the clinical importance of endogenous vascular repair.</a> Circulation. 111 (22), 2981-2987 (2005).</li><li>Smadja, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+endothelial+progenitor+cells+in+bone+marrow+are+a+biomarker+of+cell+therapy+success+in+patients+with+critical+limb+ischemia.">Early endothelial progenitor cells in bone marrow are a biomarker of cell therapy success in patients with critical limb ischemia.</a> Cytotherapy. 14 (2), 232-239 (2012).</li><li>Kremastinos, D. 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=Intracoronary+cyclic-GMP+and+cyclic-AMP+during+percutaneous+transluminal+coronary+angioplasty.">Intracoronary cyclic-GMP and cyclic-AMP during percutaneous transluminal coronary angioplasty.</a> International Journal of Cardiology. 53 (3), 227-232 (1996).</li><li>Truong, Q. A., Januzzi, J. L., Szymonifka, J., Thai, W. E., Wai, B., Lavender, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+sinus+biomarker+sampling+compared+to+peripheral+venous+blood+for+predicting+outcomes+in+patients+with+severe+heart+failure+undergoing+cardiac+resynchronization+therapy:+the+BIOCRT+study.">Coronary sinus biomarker sampling compared to peripheral venous blood for predicting outcomes in patients with severe heart failure undergoing cardiac resynchronization therapy: the BIOCRT study.</a> Heart Rhythm. 11 (12), 2167-2175 (2014).</li><li>Ding, 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=Fibrosis+and+inflammatory+markers+and+long-term+risk+of+peripheral+artery+disease:+The+ARIC+study.">Fibrosis and inflammatory markers and long-term risk of peripheral artery disease: The ARIC study.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. 40 (9), 2322-2331 (2020).</li><li>Potier, L., 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+copeptin+and+risk+of+lower-extremity+amputation+in+Type+1+and+Type+2+diabetes.">Plasma copeptin and risk of lower-extremity amputation in Type 1 and Type 2 diabetes.</a> Diabetes Care. 40 (12), 2290-2297 (2019).</li><li>Schmidt-Lucke, C., 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=Quantification+of+circulating+endothelial+progenitor+cells+using+the+modified+ISHAGE+protocol.">Quantification of circulating endothelial progenitor cells using the modified ISHAGE protocol.</a> PLoS One. 5 (1), 13790 (2010).</li><li>Marboeuf, 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=Inflammation+triggers+colony+forming+endothelial+cell+mobilization+after+angioplasty+in+chronic+lower+limb+ischemia.">Inflammation triggers colony forming endothelial cell mobilization after angioplasty in chronic lower limb ischemia.</a> Journal of Thrombosis and Haemostasis. 6 (1), 195-197 (2008).</li><li>Regueiro, 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=Mobilization+of+endothelial+progenitor+cells+in+acute+cardiovascular+events+in+the+PROCELL+study:+Time-course+after+acute+myocardial+infarction+and+stroke.">Mobilization of endothelial progenitor cells in acute cardiovascular events in the PROCELL study: Time-course after acute myocardial infarction and stroke.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 80, 146-155 (2015).</li></ol>

Die Blutentnahme an der genauen Stelle des Gefäßblocks kann technische Schwierigkeiten aufzeigen; Daher führten wir die Blutentnahme in der Nähe des Gefäßblocks durch. Ebenso scheint die Menge der MPCs in der Nähe der Gefäßplaque hochdynamisch zu sein und kann Variationen vor und nach der Angioplastie hervorlassen. Nach unseren Beobachtungen wird empfohlen, grundlegende und 30min-post-angioplastische Veränderungen in der Anzahl der MPCs zu bewerten, da sie mehrere pathophysiologische Prozesse widerspiegeln kön...

Periphere arterielle Erkrankung (PAD) ist durch eine chronische und progressive gefäßverstopfung mit Einschränkung der Blutversorgunggekennzeichnet 1. Auf globaler Ebene betrifft PAD der unteren Gliedmaßen etwa 10% der älteren Bevölkerung, während bis zu 7% solcher Fälle der Gliedmaßenamputation unterzogen werden2,3.
Critical Limb Ischemia (CLI) stellt die seriöseste Präsentation von PAD1dar. Patienten erleben in der Regel Schmerzen in Ruhe, Geschwüre, oder Gangrän, die auf verstopfte Arterien zurückzuführen sind; während die klinische Prognose ungünstig ist und durch ein Risiko von 30% für Gliedmaßenamputation und Mortalität während 1 Jahr3,4,5gekennzeichnet ist.
Angioplastie ist ein minimalinvasives endovaskuläres Verfahren, das den Blutfluss in die untere Extremität bei Patienten mit CLI wiederherstellen kann; jedoch benötigen einige Patienten unweigerlich eine größere Gliedmaßenamputation, auch nach der Angioplastietherapie1,5. Die frühzeitige Identifizierung ungünstiger Ergebnisse nach der Angioplastie ist aufgrund der Möglichkeit der Therapiedurchsetzung sehr wertvoll.
Herkömmliche Risikofaktoren können eine begrenzte Vorhersagefähigkeit für eine größere Gliedmaßenamputation beiPatienten mit CLI, die angioplasty unterzogen 6 . Pathophysiologie-orientierte Biomarker stellen neuartige Methoden mit potenziellen klinischen Anwendungen dar, die bei Erkrankungen im Zusammenhang mit Gefäßverletzungen besonders nützlich sein können7. Heutzutage ist die Beteiligung von Zellpopulationen, die endotheliale Reparatureigenschaften besitzen, an der Stelle der atherosklerotischen Plaque, zunehmendanerkannt8,9.
Mononukleare Progenitorzellen (MPCs) werden aus dem Knochenmark abgeleitet und eigene strukturelle und funktionelle Eigenschaften von Stammzellen mit vaskulären regenerativen Fähigkeiten. Aufgrund der Fähigkeit von MPC, sich zu vermehren, zu migrieren und Gefäßhaftung zu zeigen; Diese Zellen sind gute Kandidaten geworden, um endotheliale Reparatur als Reaktion auf Ischämie10,11,12zu reflektieren. Darüber hinaus hat das kontinuierliche Interesse an Mechanismen, die einer Gefäßverletzung zugrunde liegen, die Erforschung der prognostischen Rolle lokal auftretender Biomarker motiviert, da sie als Rewiderspiegelung von Gefäßschäden undReparatur7,13,14angesehen werden.
Der Zweck dieser Studie ist es, zu beschreiben, wie die Menge der MPCs zu bestimmen, die in der Nähe der vaskulären Obstruktion bei Patienten mit CLI unter einer Angioplastie zirkulieren; und wie die Beziehung zwischen MPCs mit Indikatoren für endotheliale Dysfunktion und Gliedmaßenamputation zu bewerten.
Im Vergleich zur Prognose, die auf Komorbiditäten und intrinsischen Gefäßmerkmalen basiert, zeigt die Menge der lokalen MPCs spezifische Fähigkeit, klinische Ergebnisse in Bezug auf endotheliale Dysfunktion und Gliedmaßenamputation vorherzusagen. Konsequenterweise haben einige Studien die prognostische Rolle ähnlicher Biomarker bei der Bewertung von Patienten mit PAD15,16beschrieben.
Basierend auf früheren Ergebnissen7kann die hier beschriebene Methode für eine frühzeitige Identifizierung der Population mit einem Risiko für unerwünschte vaskuläre Ergebnisse in mehreren klinischen Umgebungen nützlich sein, wie z. B. untere Gliedmaßen und koronare Ischämie, Schlaganfall, Vaskulitis, Venenthrombose und andere mit Gefäßverletzungen und Reparaturen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>BSA</td>
			<td>Roche</td>
			<td>10735086001</td>
			<td>Bovine Serum Albumin (BSA) as a buffering agent, stabilizer, standard and for blending.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration Beads</td>
			<td>Miltenyi Biotec / MACS</td>
			<td>#130-093-607</td>
			<td>MACQuant calibration beads are supplied in aqueous solution containing 0.05% sodium azide. 3.5 ml for up to 100 tests</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD133/1 (AC133)-PE</td>
			<td>Milteny Biotec / MACS</td>
			<td>#130-080-801</td>
			<td>Antibody conjugated to R-Phycoerythrin in PBS/EDTA buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD184 (CXCR4)-PE-VIO770</td>
			<td>Miltenyi Biotec / MACS</td>
			<td>#130-103-798</td>
			<td>Monoclonal, Isotype recombinant human IgG1, conjugated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD309 (VEGFR-2/KDR)-APC</td>
			<td>Miltenyi Biotec / MACS</td>
			<td>#130-093-601</td>
			<td>Antibody conjugated to R-Phycoerythrin in PBS/EDTA buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD34-FITC</td>
			<td>Miltenyi Biotec / MACS</td>
			<td>#130-081-001</td>
			<td>The monoclonal antibody clone AC136 detecs a class III epitope of the CD34</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD45- VioBlue</td>
			<td>Miltenyi Biotec / MACS</td>
			<td>#130-092-880</td>
			<td>Monoclonal CD45 Antibody, human conjugated</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conical Tubes</td>
			<td>Thermo SCIENTIFIC</td>
			<td>#339651</td>
			<td>15ml conical centrifuge tubes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cytometry Tubes</td>
			<td>FALCON Corning Brand</td>
			<td>#352052</td>
			<td>5 mL Polystyrene Round-Bottom Tube. 12x75 style. Sterile.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>BIO-RAD</td>
			<td>#161-0729</td>
			<td>Heavy metals, (as Pb) &#60;10ppm, Fe&#60;0.01%, As&#60;1ppm, Insolubles&#60;0.005%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Improved Neubauer</td>
			<td>Without brand</td>
			<td>Without catalog number</td>
			<td>Hemocytometer for cell counting. (range 0.1000mm, 0.0025mm2)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>K2 EDTA Blood Collection Tubes</td>
			<td>BD Vacutainer</td>
			<td>#367863</td>
			<td>Lilac plastic vacutainer tube (K2E) 10.8mg, 6 mL.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lymphoprep</td>
			<td>Stemcell Technologies</td>
			<td>01-63-12-002-A</td>
			<td>Sterile and checked on the presence of endotoxins. Density: 1.077&#177;0.001g/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>#SZBF0920V</td>
			<td>Fixation of biological samples, (powder, 95%)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette Transfer 1,3mL</td>
			<td>CRM Globe</td>
			<td>PF1016, PF1015</td>
			<td>The transfer pipette is a tool that facilitates liquid transfer with greater accuracy.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Test Tubes</td>
			<td>KIMBLE CHASE</td>
			<td>45060 13100</td>
			<td>Heat-resistant test tubes. SIZE/CAP 13 x 100 mm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

predicting amputation using local circulating mononuclear progenitor cells in angioplasty-treated patients with critical limb ischemia

Kritische Gliedmaßenischämie (CLI) stellt ein fortgeschrittenes Stadium der peripheren arteriellen Erkrankung dar. Angioplastie verbessert den Blutfluss in die untere Extremität; einige Patienten kommen jedoch unwiderruflich zur Gliedmaßenamputation über. Das Ausmaß der Gefäßschäden und die Mechanismen der Gefäßreparatur sind Faktoren, die das Ergebnis der Postangioplastie beeinflussen. Mononukleare Progenitorzellen (MPCs) sind reaktiv auf Gefäßschäden und -reparaturen, mit der Fähigkeit, Gefäßerkrankungen zu reflektieren. Das vorliegende Protokoll beschreibt die Quantifizierung von MPCs, die aus der Blutzirkulation aus dem Gefäß in der Nähe der Angioplastie-Stelle gewonnen werden, sowie seine Beziehung zur endotheliale Dysfunktion und seine prädiktive Fähigkeit zur Gliedmaßenamputation in den nächsten 30 Tagen nach der Angioplastie bei Patienten mit CLI.

Blutproben aus blockierten Arterien, an der für Angioplastie adressierten Stelle, wurden von 20 Diabetikern im Alter von 68 Jahren und 10 von 20 Männern entnommen. Die Hälfte der Stichprobenpopulation waren Raucher. Vaskuläre Läsionen wurden hauptsächlich als Rutherford Klasse VI bewertet; in der Erwägung, dass Patienten eine höhere Prävalenz von Typ-2-Diabetes Mellitus (100%), Bluthochdruck (70%) Dyslipidämie (55%).
Eine 30-tägige klinische Nachbeobachtung nach der Angioplastie der...

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Predicting Amputation using Local Circulating Mononuclear Progenitor Cells in Angioplasty-treated Patients with Critical Limb Ischemia

Eine Amputation der unteren Gliedmaßen kann auch nach angioplastischer verstopfter Gefäße in Critical Limb Ischemia (CLI) auftreten. Mononukleare Progenitorzellen (MPCs) reflektieren die Gefäßreparatur. Das vorliegende Protokoll beschreibt die Quantifizierung von MFC aus der Zirkulation in der Nähe der Angioplastie und ihre Beziehung zur endotheliaalen Dysfunktion und Vorhersage der Amputation der unteren Gliedmaßen.

Vorhersage der Amputation mit lokal zirkulierenden mononukleären Progenitorzellen bei angioplasty-behandelten Patienten mit kritischer LimbIschemia

Critical limb ischemia (CLI) represents an advanced stage of the peripheral arterial disease. Angioplasty improves the blood flow to the lower limb; ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Manual Muscle Testing:  A Method of Measuring Extremity Muscle Strength Applied to Critically Ill Patients

Manuelle Muskeltests: eine Methode zur Messung Extremität Muscle Strength Applied an kritisch kranke Patienten

Survivors of acute respiratory distress syndrome (ARDS) and other causes of critical illness often have generalized weakness, reduced exercise tolerance, ...

Forschung

Medizin

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Die Untersuchung der Eigenschaften des episodischen Gedächtnisses mit Event-related potentials bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit

Our laboratory uses event-related EEG potentials (ERPs) to understand and support behavioral investigations of episodic memory in patients with amnestic ...

A Research Method For Detecting Transient Myocardial Ischemia In Patients With Suspected Acute Coronary Syndrome Using Continuous ST-segment Analysis

Ein Forschungszentrum Verfahren zum Nachweis von Transient Myokardischämie bei Patienten mit Verdacht auf akutes Koronarsyndrom Mit Continuous ST-Segment-Analyse

Each year, an estimated 785,000 Americans will have a new coronary attack, or acute coronary syndrome (ACS). The pathophysiology of ACS involves rupture ...

In vitro Method to Observe E-selectin-mediated Interactions Between Prostate Circulating Tumor Cells Derived From Patients and Human Endothelial Cells

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In-vitro-Methode zur E-Selektin-vermittelte Interaktionen zwischen Prostata zirkulierenden Tumorzellen, abgeleitet von Patienten und humanen Endothelzellen beachten

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