Интрамиокардиальное введение резидентных c-kit+-прогениторных клеток сердца вызывает активацию прогениторных клеток эпикарда и стимулирует васкуляризацию миокарда после инфаркта

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обновление миокарда в постнатальном периоде и его восстановление после повреждения происходит при участии резидентных прогениторных клеток сердца (ПКС). в экспериментальных и клинических работах показаны регенеративные эффекты ПКС при трансплантации в поврежденный миокард. Однако механизмы этих эффектов остаются предметом дискуссий. Если первоначально они объяснялись способностью ПКс дифференцироваться в кардиомиоциты и клетки сосудов, то в последнее время их регенеративные эффекты в основном объясняют секрецией биологически активных молекул и высвобождением экзосом, которые способствуют активации регенеративной программы в клетках сердца. Цель исследования - оценить влияние интрамиокардиальной трансплантации ПКс на активацию васкулогенного пула клеток эпикарда. Крысам-самцам линии вистар проводили перевязку передней нисходящей коронарной артерии и выполняли интрамиокардиальные инъекции флуоресцентно меченных (CM-DIL+) ПКС или контрольной среды. Через 14 сут. после трансплантации ПКС сохраняли жизнеспособность и часть клеток проявляла признаки васкулогенной дифференцировки. Морфометрические исследования показали, что достоверных различий в размере площади рубца между группами не было. Однако трансплантация ПКс способствовала уменьшению выраженности негативного ремоделирования: статистически значимому снижению расширения полости ЛЖ (индекса дилатации), уменьшению распространенности трансмурального поражения и артериогенеза в перинфарктной зоне. иммунофлуоресцентное окрашивание срезов миокарда показало достоверное увеличение количества Wt1 +-клеток в эпикарде после трансплантации ПКС в сравнении с контрольной группой, что указывает на активацию эпителиально-мезенхимального перехода и формирование прогениторных клеток эпикарда (ПКЭ). ПКЭ мигрировали в миокард, часть из них коэкспрессировала маркеры CD31 (Pecam), альфа-гладкомышечный актин (a-SMA) и участвовала в построении новообразованных сосудов. Таким образом, интрамиокардиальная трансплантация ПКС способствует увеличению васкуляризации миокарда как за счет дифференцировки трансплантированных клеток, так и активации васкулогенных клеток эпикарда, что в свою очередь может приводить к уменьшению постинфарктного ремоделирования сердца.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. В Дергилев

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии

Email: doctorkote@gmail.com

З. И Цоколаева

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии

И. Б Белоглазова

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Е. С Зубкова

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

МА. A Болдырева

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Е. И Ратнер

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии

Д. Т Дыйканов

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

М. Ю Меньшиков

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии

Е. В Парфенова

Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Список литературы

  1. Cochain C., Channon K.M., Silvestre J.S. Angiogenesis in the infarcted myocardium. Antioxid. Redox Signal. 2013; 18(9): 1100-13.
  2. Shah A.M., Mann D.L. In search of new therapeutic targets and strategies for heart failure: recent advances in basic science. Lancet 2011; 378(9792): 704-12.
  3. Battegay E.J. Angiogenesis: mechanistic insights, neovascular diseases, and therapeutic prospects. J. Mol. Med. 1995; 73(7): 333-46.
  4. Meoli D.F., Sadeghi M.M., Krassilnikova S. et al. Noninvasive imaging of myocardial angiogenesis following experimental myocardial infarction. J. Clin. Invest. 2004; 113(12): 1684-91.
  5. Uchida Y., Yanagisawa-Miwa A., Nakamura F. et al. Angiogenic therapy of acute myocardial infarction by intrapericardial injection of basic fibroblast growth factor and heparin sulfate: an experimental study. Am. Heart J. 1995; 130(6): 1182-8.
  6. Gyöngyösi M., Wojakowski W., Lemarchand P. et al. Meta-analysis of cell-based CaRdiac stUdiEs (ACCRUE) in patients with acute myocardial infarction based on individual patient data. Circ. Res. 2015; 116(8): 1346-60.
  7. Scimia M.C., Gumpert A.M., Koch W.J. Cardiovascular gene therapy for myocardial infarction. Expert Opin. Biol. Ther. 2014; 14(2): 183-95.
  8. Bearzi C., Rota M., Hosoda T. et al. Human cardiac stem cells. PNAS USA 2007; 104(35): 14068-73.
  9. Bolli R., Chugh A.R., D'Amario D. et al. Cardiac stem cells in patients with ischaemic cardiomyopathy (SCIPIO): initial results of a randomised phase 1 trial. Lancet 2011; 378(9806): 1847-57.
  10. Fazel S., Cimini M., Chen L. et al. Cardioprotective c-kit+ cells are from the bone marrow and regulate the myocardial balance of angiogenic cytokines. J. Clin. Invest. 2006; 116(7): 1865-77.
  11. Kajstura J., Urbanek K., Perl S. et al. Cardiomyogenesis in the adult human heart. Circ. Res. 2010; 107(2): 305-15.
  12. Dergilev K.V., Makarevich P.I., Tsokolaeva Z.I. et al. Comparison of cardiac stem cell sheets detached by Versene solution and from thermo-responsive dishes reveals similar properties of constructs. Tissue Cell 2017; 49(1): 64-71.
  13. Traktuev D.O., Tsokolaeva Z.I., Shevelev A.A. et al. Urokinase gene transfer augments angiogenesis in ischemic skeletal and myocardial muscle. Mol. Ther. 2007; 15(11): 1939-46.
  14. Hochman J.S., Choo H. Limitation of myocardial infarct expansion by reperfusion independent of myocardial salvage. Circulation 1987; 75(1): 299-306.
  15. Asahara T., Murohara T., Sullivan A. et al. Isolation of putative progenitor endothelial cells for angiogenesis. Science 1997; 275(5302): 964-7.
  16. Lin C.S., Lue T.F. Defining vascular stem cells. Stem Cells Dev. 2013; 22(7): 1018-26.
  17. Meizlish J.L., Berger H.J., Plankey M. et al.Functional left ventricular aneurysm formation after acute anterior transmural myocardial infarction. Incidence, natural history, and prognostic implications. N. Engl. J. Med. 1984; 311(16): 1001-6.
  18. Xiao Y., Ding L., Chen H. et al. Grain-Moxibustion may Protect Myocardium by Reducing Oxidative Stress in Doxorubicin-induced Cardiomyopathy Rats. Zhen Ci Yan Jiu. 2016; 41(6): 502-8.
  19. Paul A., Mitra A., Kohli V. et al. Anaesthetic challenges for device closure of post-infarct ventricular septal defect with coronary angioplasty. Ann. Card. Anaesth. 2003; 6(1): 52-5.
  20. Duim S.N., Smits A.M., Kruithof B.P. et al. The roadmap of WT1 protein expression in the human fetal heart. J. Mol. Cell. Cardiol. 2016; 90: 139-45.
  21. Duim S.N., Kurakula K., Goumans M.J. et al. Cardiac endothelial cells express Wilms' tumor-1: Wt1 expression in the developing, adult and infarcted heart. J. Mol. Cell. Cardiol. 2015; 81: 127-35.
  22. Xiang F.L., Liu Y., Lu X. et al. Cardiac-specific overexpression of human stem cell factor promotes epicardial activation and arteriogenesis after myocardial infarction. Circ. Heart Fail. 2014; 7(5): 831-42.
  23. Carmeliet P., Jain R.K. Angiogenesis in health and disease. Nat. Med. 2003; 9: 653-60.
  24. He L., Huang X., Kanisicak O. et al. Preexisting endothelial cells mediate cardiac neovascularization after injury. J. Clin. Invest. 2017; 127(8): 2968-81.
  25. Gômez-Gaviro M.V., Lovell-Badge R., Fernandez-Avilés F. et al. The vascular stem cell niche. J. Cardiovasc. Transl. Res. 2012; 5(5): 618-30.
  26. Bearzi C., Leri A., Lo Monaco F. et al. Identifikation of a coronary vascular progenitor cell in the human heart. PNAS USA 2009; 106(37): 15885-90.
  27. Hamdi H., Furuta A., Bellamy V. et al. Cell delivery: intramyocardial injections or epicardial deposition? A head-to-head comparison. Ann. Thorac. Surg. 2009; 87(4): 1196-203.
  28. Bogers A.J., Gittenberger-de Groot A.C., Poelmann R.E. et al. Development of the origin of the coronary arteries, a matter of ingrowth or outgrowth? Anat. Embryol. (Berl.) 1989; 180(5): 437-41.
  29. Reese D.E., Mikawa T., Bader D.M. Development of the coronary vessel system. Circ. Res. 2002; 91(9): 761-8.
  30. Van den Akker N.M., Winkel L.C., Nisancioglu M.H. et al. PDGF-B signaling is important for murine cardiac development: its role in developing atrioventricular valves, coronaries, and cardiac innervation. Dev. Dyn. 2008; 237(2): 494-503.
  31. Tang Y., Wu X., Lei W. et al. TGF-beta1-induced migration of bone mesenchymal stem cells couples bone resorption with formation. Nat. Med. 2009; 15(7): 757-65.
  32. Chimenti I., Smith R.R., Li T.S. et al. Relative roles of direct regeneration versus paracrine effects of human cardiosphere-derived cells transplanted into infarcted mice. Circ. Res. 2010; 106: 971-80.
  33. Tomanek R.J., Ratajska A., Kitten G.T. et al. Vascular endothelial growth factor expression coincides with coronary vasculogenesis and angiogenesis. Dev. Dyn. 1999; 215(1): 54-61.
  34. Folkman J., D'Amore P.A. Blood vessel formation: what is its molecular basis? Cell 1996; 87(7): 1153-5.
  35. Kaminski W.E., Lindahl P., Lin N.L. et al. Basis of hematopoietic defects in platelet-derived growth factor (PDGF)-B and PDGF beta-receptor null mice. Blood 2001; 97(7): 1990-8.
  36. Austin A.F., Compton L.A., Love J.D. et al. Primary and immortalized mouse epicardial cells undergo differentiation in response to TGFbeta. Dev. Dyn. 2008; 237(2): 366-76.
  37. Eisenberg L.M., Markwald R.R. Molecular regulation of atrioventricular valvuloseptal morphogenesis. Circ. Res. 1995; 77(1): 1-6.
  38. Vrijsen K.R., Sluijter J.P., Schuchardt M.W. et al. Cardiomyocyte progenitor cell-derived exosomes stimulate migration of endothelial cells. J. Cell. Mol. Med. 2010; 14: 1064-70.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2018


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: 

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах