Analisi in vivo delle cellule staminali muscolari nell'ischemia dell'arto inferiore cronico e acuto (miostemischemia)

La rigenerazione del muscolo post-infortunio è un processo poliedrico che richiede il coordinamento della miogenesi e dell'angiogenesi. Se questo coordinamento è alterato nel contesto patologico è stato scarsamente studiato, se il difetto originale deriva dalla cellula miogenica (miopatia degenerativa) o dal vaso (ischemia dell'arto cronico).

L'ischemia dell'arto cronico nei pazienti con malattia arteriosa periferica (PAD) provoca debolezza muscolare e diminuisce la tolleranza all'esercizio. I pazienti con PAD con ischemia cronica dell'arto soffrono principalmente di claudication intermittente sul camminare o il dolore a riposo in stadio più avanzato, cioè nell'ischemia degli arti critici. Il pad è associato all'apoptosi delle cellule muscolari e all'atrofia, al cambio di tipo di fibra (dal tipo I a tipo II), aumento del contenuto di grasso muscolare e denervazione. I meccanismi sottostanti provengono dall'origine emodinamica e legati agli ostacoli aterosclerotici delle arterie principali che forniscono gli arti inferiori. Tuttavia, ulteriori meccanismi contribuiscono alle manifestazioni degli arti, in cui una riduzione del flusso sanguigno da sola non può spiegare la limitazione dell'esercizio nei pazienti con padie sintomatiche. Questi meccanismi includono una cascata di risposte patologiche durante l'ischemia e la riperfusione indotta dall'esercizio a riposo, disfunzione endoteliale, stress ossidativo, infiammazione e anomalie metaboliche muscolari). Sorprendentemente, l'implicazione degli SC nella fisiopatologia dell'ischemia dell'arto cronico è stata trascurata. Si potrebbe presumere che la capacità rigenerativa di SC nel pad avanzato sia sopraffatta da ischemia prolungata. In questo caso, una diminuzione delle capacità rigenerative SC potrebbe partecipare all'aggravamento dell'atrofia muscolare e della perfusione degli arti, considerando le loro proprietà pro-angiogeniche note. Coerentemente, uno studio preclinico ha dimostrato che la consegna combinata di fattori pro-angiogenici e miogenici migliora il recupero dei muscoli ischemici, mentre la chirurgia endovascolare e la somministrazione di fattori angiogenici (proteine ​​ricombinanti o terapia genica) o le cellule angiogeniche (terapia cellulare) hanno mostrato effetti limitati. Ciò indica che la promozione dell'angiogenesi insieme alla miogenesi può essere una strategia terapeutica più adatta.

L'angiogenesi compromessa e/o la miogenesi compromessa sono quindi nuovi giocatori nell'ischemia degli arti cronici e potrebbero rappresentare potenziali bersagli terapeutici per ritardare o alleviare la disfunzione muscolare.

Per i pazienti con pad, le biopsie muscolari avranno luogo durante la chirurgia di bypass femoro-poplitea. Le biopsie muscolari di controllo saranno eseguite in pazienti sottoposti a chirurgia ortopedica dell'arto inferiore o bypass femora-popliteo per ragioni non ischemiche (aneurisma poplitea, sindrome da intrappolamento popliteo) in parallelo, SCS umani in pazienti non pad con <6H Acute Ischemia (. dall'origine embolica) verrà ottenuto. Per lo studio del pad, i pazienti con malattia autoimmune, carcinoma attivo, malattia renale in stadio finale o necrosi tissutale o edema vicino al sito della biopsia saranno esclusi da questo studio.

Verranno eseguite tre principali valutazioni:

1. Studio topografico: numero, distribuzione e vicinanza relativa di SC e capillari, tipo di fibra, basata sull'immunoistochimica applicata a sezioni trasversali sottili standard e a segmenti più spessi di muscolo eliminato.
2. Studio funzionale: confronto in vitro e in vivo del potenziale miogenico delle SC tra pazienti ischemici e di controllo, basato sulla coltura cellulare primaria delle SC e sul sistema di co-coltura SC-EC. Infine, il trapianto di SC nel muscolo lesionato di topi immunodepressi mirerà a valutare le capacità miogeniche.
3. Analisi trascrittomica: di SC e EC selezionati da muscolo ischemico di pazienti con PAD, muscolo di controllo e pazienti con ischemia acuta.

L'obiettivo dei ricercatori è quello di analizzare e confrontare l'adattamento molecolare delle EC e delle SC verso l'ischemia cronica (in un contesto di atrofia e debolezza muscolare) rispetto all'ischemia acuta (in un contesto di normale funzione muscolare). Particolare attenzione sarà data nell'analisi alle vie già coinvolte nell’accoppiamento miogenesi/angiogenesi durante la rigenerazione muscolare.