In vivo analýza svalových kmenových buněk u chronické a akutní ischemie dolních končetin (myostemischémie)

Regenerace svalu po poranění je mnohostranný proces vyžadující koordinaci myogeneze a angiogeneze. Zda je tato koordinace změněna v patologickém kontextu, byla špatně zkoumána, zda původní defekt pramení z myogenní buňky (degenerativní myopatie) nebo z cévy (chronická ischemie končetin).

Chronická ischemie končetin u pacientů s periferním arteriálním onemocněním (PAD) způsobuje slabost svalu a snižuje toleranci cvičení. Pacienti s podložkou s chronickou končetinou ischemií trpí hlavně přerušovanou claudikací při chůzi nebo bolesti odpočinku v pokročilejším stádiu, tj. V kritické ischemii končetin. Pad je spojen s apoptózou a atrofií svalových buněk, přepínáním typu vlákna (z typu I do typu II), zvýšeným obsahem svalového tuku a denervací. Základní mechanismy pocházejí z hemodynamického původu a jsou spojeny s aterosklerotickými obstrukcemi hlavních tepen dodávajících dolní končetiny. Další mechanismy však přispívají k projevům končetin, kde samotný snížení průtoku krve nemůže vysvětlit omezení cvičení u pacientů s symptomatickými podložkami. Tyto mechanismy zahrnují kaskádu patologických odpovědí během ischemie vyvolané cvičením a reperfuzi v klidu, endoteliální dysfunkci, oxidační stres, zánět a metabolické abnormality svalů). Překvapivě byla přehlížena implikace SC v patofyziologii chronické ischemie končetin. Dalo by se předpokládat, že regenerační kapacita SCS v pokročilém podložce je ohromena prodloužená ischemií. V tomto případě by se snížení regeneračních kapacit SC mohl podílet na zhoršení svalové atrofie a perfuze končetin, s ohledem na jejich známé proangiogenní vlastnosti. Předklinická studie důsledně prokázala, že kombinované dodávání proangiogenních a myogenních faktorů zlepšuje ischemické regeneraci svalů, zatímco endovaskulární chirurgie a podávání angiogenních faktorů (rekombinantní proteiny nebo genové terapie) nebo angiogenní buňky (buněčná terapie) vykazovaly omezené účinky. To ukazuje, že podpora angiogeneze spolu s myogenezí může být vhodnější terapeutická strategie.

Zhoršená angiogeneze a/nebo zhoršená myogeneze jsou tedy noví hráči v chronické ischemii končetin a mohou představovat potenciální terapeutické cíle ke zpoždění nebo zmírnění svalové dysfunkce.

U pacientů s PAD budou svalové biopsie probíhat během operace femoro-popliteálního bypassu. Kontrolní svalové biopsie budou provedeny u pacientů podstupujících ortopedickou operaci dolní končetiny nebo femoro-popliteální bypass z neischemických důvodů (popliteální aneuryzma, popliteální entrapment syndrom) Paralelně, lidské SC u pacientů bez PAD s <6h akutní ischemií končetiny ( z embolického původu) budou získány. Pro studii PAD budou z této studie vyloučeni pacienti s autoimunitním onemocněním, aktivní rakovinou, terminálním onemocněním ledvin nebo tkáňovou nekrózou nebo edémem v blízkosti místa biopsie.

Budou provedena tři hlavní hodnocení:

1. Topografická studie: Počet, distribuce a relativní blízkost SC a kapilár, typ vlákna, na základě imunohistochemie aplikované na standardní tenké příčné řezy a na tlustší segmenty čistého svalu.
2. Funkční studie: In vitro a in vivo srovnání myogenního potenciálu SC mezi ischemickými a kontrolními pacienty, založenými na primární buněčné kultuře SC a ko-kulturním systému SC-ECS. Nakonec bude transplantace SC u poškozeného svalu imunodepresivních myší zaměřena na vyhodnocení myogenních kapacit.
3. Transkriptomická analýza: SC a EC vytříděných z ischemického svalu od pacientů s PAD, kontrolního svalu a pacientů s akutní ischemií.

Cílem výzkumníků je analyzovat a porovnat molekulární adaptaci EC a SC na chronickou ischémii (v kontextu svalové atrofie a slabosti) ve srovnání s akutní ischemií (v kontextu normální svalové funkce). Zvláštní pozornost bude věnována analýze k drahám, které se již podílejí na spojení myogeneze/angiogeneze během svalové regenerace.