Η έρευνα για τα καρδιαγγειακά νοσήματα έχει εστιάσει την προσοχή της σε νέους ελάχιστα επεμβατικούς τρόπους επαναιμάτωσης, όπως είναι η θεραπευτική αγγειογένεση, η οποία αποτελεί μία νέα δυναμική θεραπευτική μέθοδο που επάγει τη δημιουργία νέων αιμοφόρων αγγείων σε ασθενείς με στεφανιαία νόσο. Η θρομβίνη, εκτός από τον κεντρικό της ρόλο στον καταρράκτη της πήξης του αίματος, ασκεί ένα ευρύ φάσμα δράσεων στα κύτταρα του ενδοθηλίου και μπορεί να συμβάλλει στη ρύθμιση πολλών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της αγγειογένεσης. Αρχικά ο σκοπός της συγκεκριμένης ερευνητικής δουλειάς ήταν να ταυτοποιηθεί ένα πειραματικό μοντέλο διαδερμικής πρόκλησης οξέος εμφράγματος του μυοκαρδίου σε κόνικλους με εφαρμογή επεμβατικών ακτινολογικών τεχνικών υπό ακτινοσκοπική καθοδήγηση, καθώς και σύγκριση αυτής με την κλασσική χειρουργική τεχνική απολίνωσης της στεφανίαιας αρτηρίας. Η ανωτέρω μεθοδολογία επιτρέπει μέσω διωτιαίας προσπέλασης τον μη χειρουργικό υπερεκλεκτικό καθετηριασμό των στεφανιαίων αγγείων και την πρόκληση μυοκαρδιακού εμφράκτου με τοποθέτηση ειδικού σπειράματος (coil) στον πρόσθιο κατιόντα κλάδο. Ο εμβολισμός στη θέση αυτή φαίνεται ότι προκαλεί οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου, που αναγνωρίζεται όχι μόνο ηλεκτροκαρδιογραφικά και ιστολογικά, αλλά και αιμοδυναμικά, ενζυμικά και απεικονιστικά. Με την διωτιαία διαδερμική μυοκαρδιακή ισχαιμία μπορεί να αποφευχθεί η θωρακοτομή, περικαρδιακή τομή και άλλες τοπικές και συστηματικές ανεπιθύμητες ενέργειες μίας μείζονος χειρουργικής επέμβασης και μπορεί να επιτευχθεί ως εκ τούτου ένα πιο φυσιολογικό μοντέλο μυοκαρδιακής ισχαιμίας, χωρίς να παρατηρείται στατιστικά σημαντική διαφορά στα βιοχημικά, υπερηχογραφικά και ιστολογικα δεδομένα σε σχέση με το κλασσικό χειρουργικό μοντέλο. Επόμενος σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί η πρόκληση αγγειογένεσης σε ίσχαιμο μυοκάρδιο με τη χρήση θρομβίνης, η οποία αποτελεί έναν αποδεδειγμένο ενεργοποιητή της αγγειογένεσης σε άλλα όργανα–στόχους και της οποίας η αγγειογενετική δράση δεν έχει μελετηθεί στο μυοκάρδιο. Μελετήσαμε αρχικώς τις αγγειογενετικές ιδιότητες της θρομβίνης μετά από ενδομυοκαρδιακή χορήγηση, σε ένα μοντέλο οξέος εμφράγματος κονίκλου και δείξαμε για πρώτη φορά ότι η εξωγενής χορήγηση θρομβίνης ενισχύει το σχηματισμό νέων λειτουργικών και σταθερών παράπλευρων αγγειακών δικτύων και αποκαθιστά την αιματική άρδευση του ίσχαιμου μυοκαρδίου, καθώς μια στατιστικά σημαντική αύξηση στην πυκνότητα των αγγείων στην μεταβατική ζώνη, όπως εκτιμήθηκε με την CD31 ανοσοϊστοχημεία, παρατηρήθηκε στην ομάδα χορήγησης θρομβίνης σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Η βελτίωση της μυοκαρδιακής αιμάτωσης συνοδεύονταν από βελτίωση της καρδιακής λειτουργίας, όπως εκφράζονταν από την στατιστικά σημαντική μείωση της LVEDP την ημέρα της ευθανασίας σε σύγκριση με τις αυξημένες μετεμφραγματικές τιμές αυτής στην ομάδα θρομβίνης. Μετέπειτα, μελετήσαμε την αγγειογενετική δράση της θρομβίνης σε μοντέλο χρόνιας ισχαιμίας μυοκαρδίου σε κονίκλους. Παρατηρήθηκε ότι μία ενδοπερικαρδιακή χορήγηση προάγει την ανάπτυξη παράπλευρου μυοκαρδιακού δικτύου και συμβάλλει στην αποκατάσταση της καρδιακής λειτουργίας. Επομένως η παρούσα μελέτη παρέχει τα πρώτα επιστημονικά δεδομένα για την αγγειογενετκή δράση της θρομβίνης σε ισχαιμικό μυοκάρδιο. Η ανάδειξη της θετικής αγγειογενετικής δράσης της θρομβίνης σε ίσχαιμο μυοκάρδιο, καθιστά την εξωγενή χορήγηση της μια πιθανή νέα θεραπευτική επιλογή σε ασθενείς με στεφανιαία νόσο. / Therapeutic angiogenesis is based on the premise that the development of new blood vessels can be augmented by exogenous administration of the appropriate growth factors and is a rapidly evolving field of modern research in the cardiovascular system. Since a variety of angiogenic factors have been tested with inconsistent so far clinical results, the challenge remains in identifying the factor that will stimulate functional neovascularization. Thrombin is a potent activator of angiogenesis, apart from its central role in blood coagulation. The aim of the present study was to establish a closed-chest, solely percutaneous, minimally invasive technique in order to induce experimental myocardial infarction by employing interventional catheterization techniques and involving fluoroscopy-guided percutaneous transauricular intra-arterial access, superselective catheterization of the left coronary artery of the rabbit heart and distal coronary embolization with a micro-coil. This model of percutaneous transauricular myocardial ischemia in the rabbit was compared with the gold standard of experimental myocardial infarction as induced by coronary ligation with a plain suture. The presented model avoids major surgery and thoracotomy and may be an equally reliable and reproducible platform for the experimental study of myocardial ischemia, with a pathophysiology similar to human pathology without statistically significant difference in troponin increase, LVEDP measurement and histopathologic results in comparison with surgical model. The next aim of this study was to investigate the angiogenic action of thrombin in a rabbit model of ischemic myocardium, as it is proven activator of angiogenesis in other target tissues. Firstly, we investigated the effects of direct intramyocardial administration of thrombin and the ability to induce vessel growth in a rabbit model of myocardial ischemia. It enhanced the angiogenic response to ischemia with a significant increase of regional collateralization, as a statistically significant increase in the vascular density at the infarct border zone, as evaluated by CD31 immunohistochemistry, was observed in the thrombin treated group compared to the control group. These benefits were accompanied by improvements in cardiac function in the ischemic territory as the thrombin treated animals also showed a statistically significant reduction in LVEDP values on the day of euthanasia compared to the postinfarct day. Afterwards, we examined the angiogenic action of thrombin in a model of chronic myocardial ischemia. A single intrapericardial administration of thrombin seems to promote the development of mature functional blood vessels and improve cardiac function. This is the first study investigating, in our knowledge, the angiogenic action of thrombin in ischemic myocardium. These results provide new insights in understanding the involvement of thrombin in vascular formation and point to a novel role of thrombin in angiogenesis. The present investigation raises the possibility that such an intervention might eventually be applied clinically for achieving optimal therapeutic angiogenesis

Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2014-07-21T17:48:02Z No. of bitstreams: 1 Daniela Nascimento Siilva, Isolamento e caracterização... 2014a.pdf: 1250843 bytes, checksum: 1e4824ac04c822156d7a910d485dbc6b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-21T17:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniela Nascimento Siilva, Isolamento e caracterização... 2014a.pdf: 1250843 bytes, checksum: 1e4824ac04c822156d7a910d485dbc6b (MD5) Previous issue date: 2014 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisa Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / O uso de células-tronco representa uma alternativa para o tratamento das doenças que acometem o coração, devido à capacidade que essas células indiferenciadas têm de preservar sua própria população e de se diferenciar em células dos diversos tecidos, incluindo o cardíaco. Nesse trabalho comparamos as características de células-tronco isoladas a partir do tecido cardíaco e da medula óssea de camundongos transgênicos para a proteína fluorescente verde (GFP). As células-tronco cardíacas e da medula óssea apresentaram característica morfológica fibroblastóide e imunofenotípica de células-tronco mesenquimais, com alta expressão dos marcadores CD44, CD90, CD73, Sca-1 e baixa expressão dos marcadores de células hematopoiéticas. A análise citogenética revelou um cariótipo poliplóide a partir da terceira passagem das células-tronco isoladas do coração e da medula-óssea. A capacidade de diferenciação em vários tipos celulares, tais como adipócitos, osteócitos e condrócitos, também foi avaliada nas células-tronco de ambas as fontes. Tanto as células-tronco isoladas do coração como da medula óssea foram capazes de se diferenciar nessas três linhagens. Quando estimuladas com 5’azacitidina para testar o potencial cardiomiogênico das células isoladas do coração e da medula óssea, apenas as células-tronco cardíacas passaram a expressar alguns marcadores de cardiomiócitos, tais como troponina T cardíaca e GATA-4. As células-tronco cardíacas GFP+ foram injetadas na parede lateral do ventrículo esquerdo de camundongos C57BL/6. Nenhum animal morreu durante o procedimento, e os parâmetros funcionais cardíacos mantiveram-se inalterados. Após 48 horas e uma semana depois da injeção foi possível observar células GFP+ em secções do miocárdio. Os resultados indicam que células-tronco isoladas do coração e da medula óssea possuem características similares, porém o potencial cardiomiogênico das células-tronco cardíacas é maior. A injeção intramiocárdica mostrou-se segura podendo ser candidata à via de administração de células no miocárdio. Novos estudos no campo da medicina regenerativa que visam a utilização de células-tronco cardíacas poderão ser úteis para demonstrar sua aplicação clínica como opção de tratamento para as doenças cardíacas. / Stem cells are undifferentiated cells with the ability of self-renewal and differentiation into different cell types, with the potential to treat heart diseases. In the present study we compared the characteristics of stem cells isolated from the heart to bone marrow stem cells, both obtained from EGFP transgeneic mice. Cardiac and bone marrow stem cells presented fibroblastic morphology and an immunophenotype compatible with mesenchymal stem cells – high expression of CD44, CD90, CD73, Sca-1 and low expression of of hematopoietic lineage markers. Cytogenetic analysis demonstrated polyploid karyotypes after the third passage of the stem cells isolated from heart and bone marrow. Both bone marrow and heart stem cells were able to differentiate into adipocytes, osteocytes and chondrocytes. In order to test the potential of differentiation into cardiomyocytes, cells were stimulated with 5’azacytidine and only cardiac stem cells expressed heart-specific markers: cardiac T troponin and GATA-4. GFP+ cardiac stem cells were injected into the lateral wall of the left ventricule of C57bl/6 mice. The procedure did not alter the functional cardiac parameters or induced mortality. GFP+ cells were observed in the heart 48 hours and seven days after the intramyocardial injection. The results indicate that cardiac stem cells and bone marrow stem cells are similar cell populations, although cardiac stem cells appear to have an increased cardiomyogenic potential. Intramyocardial injection was a safe and useful procedure for the transplantation of cardiac stem cells. New studies in the field of regenerative medicine aimed at the use of cardiac stem cells may be useful to demonstrate its clinical application as a treatment option for heart disease.