Ο ρόλος της παρακρινικής δράσης των καρδιακών προγονικών κυττάρων στο οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου και στη βλάβη από επαναιμάτωση

Abstract

Cardiosphere-derived cells (CDCs) have been shown to reduce infarct size after myocardial infarction. In the present study we investigated the safety and efficacy of global intracoronary administration of CDCs or CDC-conditioned medium (CM) immediately after reperfusion in a rat model of ischemia-reperfusion. Methods: CDCs were grown from myocardial biopsies obtained from male Wistar Kyoto rats (WKY). Female WKY rats underwent myocardial ischemia for 45 minutes, followed by reperfusion for 1 hour. Low passage CDCs and concentrated media (CM) from the CDC culture were administered intracoronary immediately after the onset of reperfusion. Cell retention was quantified by PCR, while area at risk and no reflow area were measured by histopathology. Cardiac function was evaluated by echocardiography at 1 and 2 months post-MI. Results: Cell retention at 1hr after cell administration was 25.1% ± 5.1%. The myocardial AR and NR (measured at 1 hour post-reperfusion) were similar between groups [AR: 28.8% ± 7.4 of LV mass in control vs 27.2% ± 8 in CM vs 27±7% in CDCs group. NR: 7.02% ± 3.31 in control vs 7.33% ± 3.76 in CM vs 7.09% ± 3.61 in CDCs]. One week after MI, the infarct size area, estimated by pathology, did not differ between the 3 groups. One and 2 months post-MI, systolic function and LV volumes did not differ between control and CM groups. Conclusion: Intracoronary administration of CDCs during the acute phase of MI, at the beginning of reperfusion, does not aggravate microvascular obstruction and results in high cell retention. Delivery of CM in the acute phase of MI did not confer long-term cardiac functional benefits.

Σε πειραματικές και κλινικές μελέτες, η χορήγηση καρδιακών προγονικών κυττάρων από καρδιόσφαιρες (CDCs) οδήγησε σε μείωση της έκτασης του εμφράγματος μετά από οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάσαμε την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα της καθολικής ενδοστεφανιαίας χορήγησης CDCs ή των παρακρινικών παραγόντων τους (συμπυκνωμένο καλλιεργητικό υλικό από τα CDCs, CM), στην αρχή της επαναιμάτωσης, σε μοντέλο ισχαιμίας επαναιμάτωσης σε επίμυες. Μέθοδοι: CDCs αναπτύχθηκαν από μυοκαρδιακές βιοψίες αρσενικών επίμυων Wistar Kyoto. Τροποποιημένο καλλιεργητικό υλικό παρασκευάσθηκε από τη συμπύκνωση του καλλιεργητικού μέσου που είχαν εκτεθεί στα CDCs για 24 ώρες. Θηλυκοί Wistar Kyoto επίμυες υπεβλήθησαν σε ισχαιμία (οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου) για 45 λεπτά, ακολουθούμενη από επαναιμάτωση για 1 ώρα. Τα πειραματόζωα τυχαιοποιήθηκαν σε 3 ομάδες ανάλογα με το χορηγούμενο σκεύασμα κατά την ολική ενδοστεφανιαία χορήγηση (OEX) στην αρχή της επαναιμάτωσης: ομάδα CDCs, ομάδα CM και ομάδα vehicle (control). Η κυτταρική εμφύτευση εκτιμήθηκε με qPCR με στόχο το ειδικό για το άρρεν φύλο SRY γονίδιο. Η έκταση της υπό κινδύνου περιοχής (AR) και της περιοχής no reflow (NR) υπολογίσθηκε ιστοπαθολογικά. Η καρδιακή λειτουργία εκτιμήθηκε υπερηχοκαρδιογραφικά στον 1 και 2 μήνες μετά το έμφραγμα. Αποτελέσματα: Η κυτταρική εμφύτευση μέσω της OEX υπολογίσθηκε σε 25.1% ±5.1. Η έκταση της μυοκαρδιακής ΑR και της NR περιοχής (υπολογιζόμενη 1 ώρα μετά την επαναιμάτωση) ήταν παρόμοια μεταξύ των 3 ομάδων [AR: 28.8% ±7.4 της συνολικής μάζας της αριστερής κοιλίας στην control vs 27.2% ±8 στην CM vs 27% ±7 στην CDCs. NR: 7.0% ±3.3 στην control vs 7.3% ±3.8 στην CM vs 7.1% ±3.6 στην CDCs]. Στη μία εβδομάδα μετά το έμφραγμα ο παθολογοανατομικός υπολογισμός της έκτασης της περιοχής του εμφράγματος δε διέφερε μεταξύ των ομάδων. Επιπλέον, στον 1 και 2 μήνες μετά το έμφραγμα, η καρδιακή συστολική απόδοση και οι όγκοι της αριστερής κοιλίας ήταν παρόμοιοι μεταξύ της ομάδος control και CM. Συμπέρασμα: Η ολική ενδοστεφανιαία χορήγηση CDCs στην οξεία φάση του εμφράγματος, στην αρχή της επαναιμάτωσης, δεν παρεμποδίζει τη μικροκυκλοφορία και συνοδεύεται από υψηλά ποσοστά κυτταρικής εμφύτευσης. Η χορήγηση CM στην οξεία φάση του εμφράγματος δεν είχε μακροχρονίως καρδιοπροστατευτική δράση.