In vivo -analyse af muskelstamceller i kronisk og akut undergrænse iskæmi (myostemischæmi)

Regenerering efter skaden er en mangefacetteret proces, der kræver koordinering af myogenese og angiogenese. Hvorvidt denne koordinering ændres i patologisk sammenhæng er blevet undersøgt dårligt, om den oprindelige defekt stammer fra den myogene celle (degenerativ myopati) eller kar (kronisk lem iskæmi).

Kronisk lemmeriskæmi hos patienter med perifer arteriel sygdom (PAD) forårsager muskelsvaghed og mindsker træningstolerance. PAD-patienter med kronisk lemmeriskæmi lider hovedsageligt af claudicatio intermittens ved gang- eller hvilesmerter i et mere fremskredent stadium, dvs. ved kritisk lemmeriskæmi. PAD er forbundet med muskelcelleapoptose og atrofi, fibertypeskift (fra type I til type II), øget muskelfedtindhold og denervering. De underliggende mekanismer er fra hæmodynamisk oprindelse og forbundet med aterosklerotiske obstruktioner af de store arterier, der forsyner underekstremiteterne. Yderligere mekanismer bidrager dog til lemmermanifestationerne, hvor en reduktion i blodgennemstrømningen alene ikke kan forklare træningsbegrænsning hos symptomatiske PAD-patienter. Disse mekanismer inkluderer en kaskade af patologiske reaktioner under træningsinduceret iskæmi og reperfusion i hvile, endotel dysfunktion, oxidativt stress, inflammation og muskelmetaboliske abnormiteter). Overraskende nok er implikationen af ​​SC'er i patofysiologien af ​​kronisk lemmeriskæmi blevet overset. Man kunne antage, at den regenerative kapacitet af SC'er i avanceret PAD er overvældet af langvarig iskæmi. I dette tilfælde kunne et fald i SC regenerativ kapacitet deltage i forværringen af ​​muskelatrofi og lemmerperfusion i betragtning af deres kendte pro-angiogene egenskaber. Konsekvent viste en præklinisk undersøgelse, at kombineret levering af pro-angiogene og myogene faktorer forbedrer iskæmisk muskelgendannelse, mens endovaskulær kirurgi og administration af angiogene faktorer (rekombinante proteiner eller genterapi) eller angiogene celler (celleterapi) viste begrænsede effekter. Dette indikerer, at fremme af angiogenese sammen med myogenese kan være en mere egnet terapeutisk strategi.

Nedsat angiogenese og/eller svækket myogenese er således nye spillere i kronisk lemmeriskæmi og kunne repræsentere potentielle terapeutiske mål til at forsinke eller lindre muskeldysfunktion.

For PAD-patienter finder muskelbiopsier sted under femoro-Popliteal Bypass Surgery. Kontrolmuskelbiopsier vil blive udført hos patienter, der gennemgår ortopædisk kirurgi i underekstremiteten eller lårbens-popliteal bypass af ikke-iskæmiske grunde (popliteal aneurisme, popliteal indfangningssyndrom) i parallelle, humane SC'er hos ikke-PAD-patienter med <6H akut lemmer iskæmi ( fra embolisk oprindelse) opnås. Til PAD -undersøgelsen vil patienter med autoimmun sygdom, aktiv kræft, nyresygdom eller vævsnekrose eller ødemer tæt på biopsi sted udelukket fra denne undersøgelse.

Tre store vurderinger vil blive udført:

1. Topografisk undersøgelse: antal, distribution og relativ nærhed af SC og kapillærer, fibertype, baseret på immunohistokemi, der er anvendt på standard tynde tværsnitsafsnit, og til tykkere segmenter af ryddet muskler.
2. Funktionel undersøgelse: In vitro og in vivo-sammenligning af myogenisk potentiale hos SC mellem iskæmiske og kontrolpatienter baseret på SC-primær cellekultur og SC-ECS co-culture-system. I sidste ende vil SC -transplantation i sårede muskler af immunodepressede mus sigte mod at evaluere myogene kapaciteter.
3. Transkriptomisk analyse: Af SCS og EC'er sorteret fra iskæmisk muskel fra PAD -patienter, kontrollerer muskler og patienter med akut iskæmi.

Undersøgere -målet er at analysere og sammenligne molekylær tilpasning af EC'er og SC'er mod kronisk iskæmi (i en sammenhæng med muskelatrofi og svaghed) sammenlignet med akut iskæmi (i en sammenhæng med normal muskelfunktion). Der vil blive givet særlig opmærksomhed i analysen til de veje, der allerede er involveret i myogenese/angiogenese -kobling under muskelregenerering.