Analiza in vivo komórek macierzystych mięśni w przewlekłym i ostrym niedokrwieniu kończyn dolnych (MyostemIschemia)

Regeneracja mięśni po urazie jest procesem wieloaspektowym, wymagającym koordynacji miogenezy i angiogenezy. Słabo zbadano, czy koordynacja ta ulega zmianie w kontekście patologicznym, czy pierwotny defekt wynika z komórki miogennej (miopatia zwyrodnieniowa), czy z naczynia (przewlekłe niedokrwienie kończyn).

Przewlekłe niedokrwienie kończyn u pacjentów z chorobą tętnic obwodowych (PAD) powoduje osłabienie mięśni i zmniejszenie tolerancji wysiłku. Pacjenci z PAD z przewlekłym niedokrwieniem kończyn cierpią głównie na chromanie przestankowe podczas chodzenia lub bóle spoczynkowe w bardziej zaawansowanym stadium, czyli w krytycznym niedokrwieniu kończyny. PAD wiąże się z apoptozą i atrofią komórek mięśniowych, zmianą typu włókien (z typu I na typ II), zwiększoną zawartością tłuszczu w mięśniach i odnerwieniem. Mechanizmy leżące u podstaw tej choroby mają podłoże hemodynamiczne i są powiązane z niedrożnością miażdżycową głównych tętnic zaopatrujących kończyny dolne. Jednakże dodatkowe mechanizmy przyczyniają się do objawów kończynowych, gdzie samo zmniejszenie przepływu krwi nie może wyjaśnić ograniczenia wysiłku fizycznego u pacjentów z objawową PAD. Mechanizmy te obejmują kaskadę reakcji patologicznych podczas niedokrwienia i reperfuzji wywołanej wysiłkiem fizycznym w spoczynku, dysfunkcję śródbłonka, stres oksydacyjny, zapalenie i zaburzenia metabolizmu mięśni). Co zaskakujące, przeoczono wpływ SC na patofizjologię przewlekłego niedokrwienia kończyn. Można założyć, że zdolność regeneracyjna SC w zaawansowanej PAD jest przeciążona długotrwałym niedokrwieniem. W tym przypadku zmniejszenie zdolności regeneracyjnych SC może przyczyniać się do nasilenia zaniku mięśni i perfuzji kończyn, biorąc pod uwagę ich znane właściwości proangiogenne. Badania przedkliniczne wykazały, że łączne dostarczanie czynników proangiogennych i miogennych poprawia regenerację mięśni po niedokrwieniu, podczas gdy chirurgia wewnątrznaczyniowa i podawanie czynników angiogennych (rekombinowane białka lub terapia genowa) lub komórek angiogennych (terapia komórkowa) wykazały ograniczone efekty. Wskazuje to, że promowanie angiogenezy wraz z miogenezą może być bardziej odpowiednią strategią terapeutyczną.

Upośledzona angiogeneza i/lub upośledzona miogeneza są zatem nowatorskimi graczami w przewlekłym niedokrwieniu kończyny i mogą reprezentować potencjalne cele terapeutyczne w celu opóźnienia lub złagodzenia dysfunkcji mięśni.

W przypadku pacjentów z PAD biopsje mięśni będą miały miejsce podczas operacji obwodnicy udowej. Kontrola biopsji mięśni zostaną wykonane u pacjentów poddawanych operacji ortopedycznej kończyny dolnej lub obwodnicy udowej z powodów nieizchemicznych (tętniak podkolanowy, zespół uwięzienia podkolanowego) równolegle, ludzkie SC u pacjentów bez Padów z <6H niedrogą kończyną kończyny. Od pochodzenia zatorowego) zostanie uzyskany. W badaniu PAD pacjenci z chorobą autoimmunologiczną, aktywnym rakiem, końcowym chorobą nerkową lub martwicą tkankową lub obrzękiem zbliżonym do miejsca biopsji zostaną wykluczeni z tego badania.

Przeprowadzone zostaną trzy główne oceny:

1. Badanie topograficzne: liczba, rozmieszczenie i względna bliskość SC i naczyń włosowatych, rodzaj włókien, w oparciu o immunohistochemię zastosowaną do standardowych cienkich przekrojów poprzecznych i grubszych odcinków oczyszczonego mięśnia.
2. Badanie funkcjonalne: porównanie in vitro i in vivo potencjału miogennego SC pomiędzy pacjentami z niedokrwieniem i grupą kontrolną, w oparciu o hodowlę pierwotnych komórek SC i system wspólnej hodowli SC-EC. Ostatecznie przeszczep SC do uszkodzonego mięśnia myszy z obniżoną odpornością będzie miał na celu ocenę zdolności miogennych.
3. Analiza transkryptomiczna: SC i EC posortowane z mięśnia niedokrwiennego od pacjentów z PAD, mięśni kontrolnych i pacjentów z ostrym niedokrwieniem.

Celem badaczy jest analiza i porównanie molekularnej adaptacji EC i SCS w kierunku przewlekłego niedokrwienia (w kontekście atrofii i osłabienia mięśni) w porównaniu z ostrym niedokrwieniem (w kontekście normalnej funkcji mięśni) zostanie poświęcona szczególna uwaga w analizie do ścieżek już zaangażowanych w sprzężenie miogenezy/angiogenezy podczas regeneracji mięśni.