Анализ мышечных стволовых клеток in vivo при хронической и острой ишемии нижних конечностей (миостемишемия)

Регенерация мышц после травмы-это многогранный процесс, требующий координации миогенеза и ангиогенеза. Была ли изменена эта координация в патологическом контексте, была плохо исследована, вытекает ли первоначальный дефект из миогенной клетки (дегенеративная миопатия) или сосуда (хроническая ишемия конечностей).

Хроническая ишемия конечностей у пациентов с периферическим артериальным заболеванием (PAD) вызывает мышечную слабость и снижает толерантность к физическим упражнениям. Пациенты с подушкой с хронической ишемией конечностей страдают в основном от прерывистой хромотности на боли ходьбы или отдыха на более продвинутой стадии, то есть при критической ишемии конечности. PAD связана с апоптозом и атрофией мышечных клеток, переключением типа волокна (от типа I на тип II), повышенным содержанием мышечного жира и денервации. Основные механизмы связаны с гемодинамическим происхождением и связаны с атеросклеротическими обструкциями основных артерий, поставляющих нижние конечности. Тем не менее, дополнительные механизмы способствуют проявлениям конечностей, когда снижение только кровотока не может объяснить ограничение физических упражнений у пациентов с симптомами. Эти механизмы включают каскад патологических реакций во время ишемии, вызванной физическими упражнениями и реперфузии в покое, эндотелиальной дисфункции, окислительного стресса, воспаления и метаболических аномалий мышц). Удивительно, но значение SCS в патофизиологии хронической ишемии конечностей было упущено. Можно предположить, что регенеративная способность SCS в продвинутой площадке перегружена длительной ишемией. В этом случае снижение регенеративных способностей SC может участвовать в обострении атрофии мышц и перфузии конечностей, учитывая их известные проангиогенные свойства. Постоянно, доклиническое исследование показало, что комбинированная доставка проангиогенных и миогенных факторов улучшает восстановление ишемической мышцы, в то время как эндоваскулярная хирургия и введение ангиогенных факторов (рекомбинантные белки или генная терапия) или ангиогенные клетки (клеточная терапия) показали ограниченное влияние. Это указывает на то, что содействие ангиогенезу наряду с миогенезом может быть более подходящей терапевтической стратегией.

Таким образом, нарушенный ангиогенез и/или нарушение миогенеза являются новыми игроками в хронической ишемии конечностей и могут представлять собой потенциальные терапевтические цели для задержки или облегчения мышечной дисфункции.

Для пациентов с PAD биопсия мышц будет происходить во время хирургии по бедно-политиальному шунтированию. Контрольная биопсия мышц будет проводиться у пациентов, перенесших ортопедическую хирургию нижней части конечностей или бедра-плитеального обхода по не-ашемическим причинам (аневризма макога, синдром маковой ловко от эмболического происхождения) будет получено. Для исследования PAD пациенты с аутоиммунным заболеванием, активным раком, заболеванием почек конечной стадии или некрозом тканей или отеком, близким к месту биопсии, будут исключены из этого исследования.

Будут проведены три основные оценки:

1. Топографическое исследование: количество, распределение и относительная близость SC и капилляров, тип волокон, на основе иммуногистохимии, примененной к стандартным тонким поперечным срезам и к более толстым сегментам очищенной мышцы.
2. Функциональное исследование: in vitro и in vivo сравнение миогенного потенциала SC между ишемическими и контрольными пациентами, на основе первичной клеточной культуры SC и системы совместного культивирования SC-ECS. В конечном счете, трансплантация SC в поврежденных мышцах иммунодепрессированных мышей будет направлена ​​на оценку миогенных способностей.
3. Транскриптомный анализ: SCS и ECS, отсортированные из ишемической мышцы от пациентов с PAD, контрольной мышцы и пациентов с острой ишемией.

Цель исследователей - проанализировать и сравнить молекулярную адаптацию ЭК и СК к хронической ишемии (в контексте атрофии и слабости мышц) по сравнению с острой ишемией (в контексте нормальной функции мышц). Особое внимание при анализе будет уделено. к путям, уже участвующим в соединении миогенеза/ангиогенеза во время регенерации мышц.