In vivo analyse van spierstamcellen in chronische en acute ischemie van de onderste ledematen (myostemischemie)

Spierregeneratie na de verwonding is een veelzijdig proces dat de coördinatie van myogenese en angiogenese vereist. Of deze coördinatie is gewijzigd in de pathologische context is slecht onderzocht, of het oorspronkelijke defect voortkomt uit de myogene cel (degeneratieve myopathie) of het schip (chronische ledemaat -ischemie).

Chronische ischemie van de ledematen bij patiënten met perifere arteriële ziekte (PAD) veroorzaakt spierzwakte en vermindert de inspanningstolerantie. PAD-patiënten met chronische ischemie van de ledematen lijden voornamelijk aan claudicatio intermittens bij loop- of rustpijn in een verder gevorderd stadium, dat wil zeggen bij kritische ischemie van de ledematen. PAD wordt geassocieerd met apoptose en atrofie van spiercellen, het wisselen van vezeltype (van type I naar type II), verhoogd spiervetgehalte en denervatie. De onderliggende mechanismen zijn van hemodynamische oorsprong en gekoppeld aan atherosclerotische obstructies van de belangrijkste slagaders die de onderste ledematen van bloed voorzien. Er zijn echter aanvullende mechanismen die bijdragen aan de manifestaties van de ledematen, waarbij een vermindering van de bloedstroom alleen de inspanningsbeperking bij symptomatische PAD-patiënten niet kan verklaren. Deze mechanismen omvatten een cascade van pathologische reacties tijdens door inspanning geïnduceerde ischemie en reperfusie in rust, endotheeldisfunctie, oxidatieve stress, ontsteking en spiermetabolische afwijkingen. Verrassend genoeg is de implicatie van SC's in de pathofysiologie van chronische ischemie van de ledematen over het hoofd gezien. Men zou kunnen aannemen dat het regeneratieve vermogen van SC's in gevorderde PAD wordt overweldigd door langdurige ischemie. In dit geval zou een afname van het SC-regeneratieve vermogen kunnen bijdragen aan de verergering van spieratrofie en ledemaatperfusie, gezien hun bekende pro-angiogene eigenschappen. Consequent heeft een preklinisch onderzoek aangetoond dat de gecombineerde toediening van pro-angiogene en myogene factoren het ischemische spierherstel verbetert, terwijl endovasculaire chirurgie en toediening van angiogene factoren (recombinante eiwitten of gentherapie) of angiogene cellen (celtherapie) beperkte effecten lieten zien. Dit geeft aan dat het bevorderen van angiogenese samen met myogenese een geschiktere therapeutische strategie kan zijn.

Verminderde angiogenese en/of verminderde myogenese zijn dus nieuwe spelers in chronische ischemie van de ledematen en zouden potentiële therapeutische doelen kunnen zijn om spierdisfunctie te vertragen of te verlichten.

Bij PAD-patiënten zullen spierbiopten plaatsvinden tijdens een femoro-popliteale bypass-operatie. Er zullen controlespierbiopten worden uitgevoerd bij patiënten die orthopedische chirurgie van de onderste ledematen of een femora-popliteale bypass ondergaan om niet-ischemische redenen (popliteaal aneurysma, popliteaal beknellingssyndroom). Tegelijkertijd zullen menselijke SC's worden uitgevoerd bij niet-PAD-patiënten met <6 uur acute ischemie van de ledematen. van embolische oorsprong) zal worden verkregen. Voor het PAD-onderzoek zullen patiënten met een auto-immuunziekte, actieve kanker, nierziekte in het eindstadium of weefselnecrose of oedeem dichtbij de biopsieplaats van dit onderzoek worden uitgesloten.

Er zullen drie belangrijke beoordelingen worden uitgevoerd:

1. Topografisch onderzoek: aantal, verdeling en relatieve nabijheid van SC en haarvaten, vezeltype, gebaseerd op immunohistochemie toegepast op standaard dunne dwarsdoorsneden en op dikkere segmenten van vrijgemaakte spieren.
2. Functioneel onderzoek: in vitro en in vivo vergelijking van het myogene potentieel van SC tussen ischemische en controlepatiënten, gebaseerd op SC primaire celcultuur en SC-ECs co-cultuursysteem. Uiteindelijk zal SC-transplantatie in gewonde spieren van immuundepressieve muizen gericht zijn op het evalueren van de myogene capaciteiten.
3. Transcriptomische analyse: van SC's en EC's gesorteerd uit ischemische spieren van PAD -patiënten, controlespier en patiënten met acute ischemie.

Het doel van de onderzoekers is het analyseren en vergelijken van de moleculaire aanpassing van EC's en SC's met chronische ischemie (in een context van spieratrofie en zwakte) in vergelijking met acute ischemie (in een context van normale spierfunctie) bijzondere aandacht in de analyse zal worden gegeven in de analyse in de analyse zal worden gegeven naar de paden die al betrokken zijn bij myogenese/angiogenese -koppeling tijdens spierregeneratie.