Здесь мы представляем протокол придать аутологичные стволовые клетки мышцы, полученных в близости к ПГН с помощью Электрические нейростимулятор. Эта технология может стать полезным для лечения лошадей периодических гортани нейропатии.
Рецидивирующий гортани нейропатии (РЛН) часто влияет на лошадей и характеризуется аномальной дыхательных звуки и упражнения нетерпимости. ПГН показывает поражения демиелинизации. Преимущество применения стволовых клеток в demyelinated нервов было продемонстрировано в различных моделях животных. Целью исследования было протестировать возможности и безопасность Пери нейронов инъекции аутологичных мышц производные мезенхимальных стволовых клеток для левой ПГН в здоровых лошадей с использованием Электрические нейростимулятор.
Клетки мышц производные стебли получаются из пяти здоровых лошадей Standardbred выборки 20 мг мышечной ткани с полуавтоматические 14 G биопсия иглы от трехглавых мышц. Движения гортани являются контроль через верхний сократимость видео эндоскопии. Левый ПГН подошел с иглой изолированные нерва блока. Стимуляция нерва применяется, начиная с 2 мА и успешное похищение левой arytenoid контролируется. Постепенно уменьшается интенсивность стимуляции. Когда наблюдается потеря мотор ответ на 0,5 мА, 107 аутологичной мышц производные стволовые клетки вводят. Два эксперта, которые являются ослепленный к точке времени, оценка функцию гортани лошадей до лечения и в день 1, день 7 и 28 дней после инъекции клеток. В шестой лошадь 1 мл 2% лидокаин вводится для дальнейшего подтверждения правильного позиционирования иглы. Это приводит к временный паралич левой arytenoid хряща.
Это исследование доказывает, что ПГН можно подходить с помощью Электрические нейростимулятор и что электростимуляция нерва хорошо переносится лошадей. Никакая модификация гортани функции было отмечено в любом из лошадей после инъекции стволовых клеток. Дальнейшие исследования должны проводиться для описания последствий Пери нейронов инъекции аутологичных мышц производные мезенхимальных стволовых клеток для лошадей, страдает от РЛН.
РЛН является общей патологии верхних дыхательных путей в лошадей, характеризуются различной степени arytenoid паралича. В левой части гортани чаще всего пострадавших. Распространенность этого заболевания может достигать до 35% в некоторых популяциях лошади. Хотя несколько гипотез пытался объяснить этиология и патогенез этого заболевания, точная причина РЛН остается неопределенным. Патологии характеризуется как Дистальная axonopathy ПГН с поражениями демиелинизации, но также в некоторой степени remyelination. Этот axonopathy приводит к денервации внутренних мышц гортани и сопутствующих атрофия1,2. Эта патология часто медленно прогрессирующим и может привести к полной потере arytenoid похищения3затрагиваемой Стороне.
Пострадавших лошадей излучают Аномальные звуки дыхания во время физических упражнений и, иногда, показать упражнения нетерпимости в более тяжелых случаях. Окончательный диагноз производится эндоскопическое обследование на коне-седативные стоя, где частичной или полной потере гортани похищения наблюдается1,2,4. В настоящее время наиболее распространенным лечения является laryngoplasty (также известен как «галстук back»), который иногда ассоциируется с ventriculo-cordectomy. Хотя общий показатель успеха этих операций рассматривается как хорошо отлично5, послеоперационные осложнения очень распространены. Наиболее распространенным осложнением является постепенная потеря похищения. Барнетт и др. 6 сообщили потери по крайней мере один класс похищения в течение первых шести недель после операции в по крайней мере 76% лошадей. Другие осложнения, такие как отказ протез, кашель и сократимость загрязнения, являются также сообщил5.
Мезенхимальных стволовых клеток (МСК) были частью лошадиный медицины в области исследований и практики для более чем десяти лет, хотя доказано, что исследования на их эффективность по-прежнему ограничены. Два наиболее часто используемых источников взрослых мезенхимальных стволовых клеток в лошадей являются7костного мозга и жировой ткани. Обе методики выборки относительно инвазивных и не всегда приводят к достаточное количество клеток. Недавно, Ceusters и др. 7 описал культуры стволовых клеток, полученных из поперечно-полосатых мышц ткани, который получается путем менее инвазивной техники microbiopsy.
MSCs способны самообновления, самостоятельное поколение, multipotency и дифференциации7,8. Их способности различать во всех линий мезодермы жира, костей, мышц и хряща в настоящее время хорошо организованной9. Однако при определенных условиях окружающей среды, они могут дифференцироваться в не мезенхимальных линий таких нейронов, астроциты и myelinating клеток периферической нервной системы и позвоночника9,10. MSCs уже были использованы в нескольких нейропатии модели10,11. Их способности мигрируют в районы выродились нервной ткани и регенерировать нервные клетки была продемонстрирована после системные и местные администрации11. Кроме того как Шванновские клетки, полученные из MSCs можно набирать макрофагов для удаления сотовой мусора и выделяют нейротрофических факторов, содействующих аксональное роста и remyelination9.
Цель этого исследования заключается в описать технику стимулятор руководствуясь инъекций нерва мышц производные аутологичных стволовых клеток вблизи левого ПГН здоровых лошадей. Как правило нейростимулятор подключен к иглу используется для электро локализации периферических нервов для того, чтобы применить к этой области12местных анестетиков. Слабого тока ИМП ульс поставляется в близости к нерв для того чтобы побудить мотор ответ. Способность производить этот мотор ответ зависит от нескольких параметров, таких как проводящие области иглы, любое сопротивление ткани, тока применяется, длительность импульса, и расстояние от иглы на нерв. Нерва стимулятор иглы предназначены для имеют весьма ограничительным проводящая зона на кончике иглы, в то время как остальная часть иглы изолирован. Эта конструкция позволяет точно локализовать нерва. Препараты, стимулирующие нервные современные адаптироваться к разной ткани импедансов и доставить постоянного тока на машине. Кроме того, большинство машин использовать длительности импульса 0.1 сек, так что определяющими параметрами являются применяется текущий и расстояние до иглы. Отношения между расстояние иглы нерва и текущий необходимые для производства моторных ответов описывается законом кулона: E = kQ/r; E-заряд необходимые стимуляции, k — константа кулона, Q-заряд минимальный требуемый стимуляции, где r-расстояние между двумя электродами. В электро локализация нервов игла нерва расстояние12считается расстояние между двумя электродами. Электрический заряд рассеивается после правило обратной площади иглы нерва расстояние13. Клинической практике показал, что мотор нерва стимуляции на 0.5 мА очень коррелирует с успешным анестезия и что потеря мотор сигнала при более низких токов позволит пользователю от управляющей случайного инактивируемых инъекции. Цель этого исследования заключается в проверке возможности и безопасность этой техники в ограниченное количество лошадей. Если подтвердил целесообразность и безопасность этой техники, он может быть легко передана затрагиваемой лошадей. Кроме того, коневодство РЛН может служить моделью для периферической нейропатии дегенеративных.
Этот протокол описывает успешное применение мышц производные аутологичных стволовых клеток для периодических гортани нервы в лошадей, используя подход стимулятор руководствуясь нерва. Урожай образца microbiopsy мышц, а также изоляции, культуры и характеристике стволовых клеток, были описаны в деталях, в то время как инъекции этих клеток в близости к периферического нерва является оригинальным. Электро локализация нерва с Электрические нейростимулятор служил для настоящего исследования и был использован для введения мезенхимальных стволовых клеток в непосредственной близости от ПГН. Мотор ответ контролируется видео эндоскопии через носоглотки. Если, в процессе позиционирования иглы, были стимулировали другие нервы, соответствующее движение был виден на экране эндоскопии. Успешное стимулирование ПГН характеризовался типичный похищение arytenoid хряща. В одной лошади местной анестезии вводили навести временный паралич arytenoid мышцы. Хотя конкретно в настоящем исследовании не тестировалась успешной имплантации клеток в близости к нерва, электро локализация нерва и инъекций на низкий ток доказал, что стволовые клетки были применены вблизи нерва. Близость injectate нерва далее была продемонстрирована успешно моторный блок, индуцированных инъекции под местной анестезией.
В оставшиеся пять лошадей время от первого стимуляции до успешного стволовых клеток инъекции варьировало от 3 до 12 мин лошадей были слегка под наркозом во время процедуры, который увеличил их соответствие электрической стимуляции. Ни одна из лошадей показали неблагоприятных реакций в любое время, показывая, что длительность стимуляции может быть продлен при необходимости получить хорошую иглу позиционирования. Крутой кривой обучения, как ожидается, будет наблюдаться, если оператор использует эту технику регулярно и в большее количество лошадей с различной анатомии.
Лошадей часто страдают от РЛН, который характеризуется различной степени паралича левой arytenoid хряща, ведущих к Аномальные звуки дыхания и проявлять нетерпимость. Гистология пострадавших нервов показывает типичные поражения периферической нейропатии16. Периферическая невропатия является термин используется для описания различных типов поражения периферических нервов, ведущих к нарушение ощущений, движений или функции органа. Причины, крайне непостоянны и может включать в себя диабета, питательных, обращения с конкретными препаратами, травмы, ишемии или инфекции, или они могут быть идиопатическим. Независимо от причины, периферические нейропатии разделяют общие гистопатологические признаки, Валлерова дегенерация, дистальная axonopathy или сегментарная демиелинизации. Было показано, что администрация мезенхимальных стволовых клеток для повреждения периферических нервов может быть полезным для их регенерации; Однако не хорошо известны основные механизмы. Традиционно мы считаем, что мезенхимальные стволовые клетки только будут дифференцироваться в прародителями жировой, мышечной, хрящевой и костной ткани, но при определенных условиях, они показали дифференцироваться в миоциты17, астроциты18 и myelinating клеток периферической19 и19центральной нервной системы. Во время в vitro культуры подверженности Нейропептиды будет способствовать дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток в клетки, выражая маркеров нейрональных21,22. Несколько в vivo исследования показали благотворное влияние мезенхимальных стволовых клеток на регенерацию нерва и функциональное восстановление в модели крыса седалищный нерв травмы10,23. Вероятно, это вызвано благоприятных экологических условий, которые способствуют Дифференцировка стволовых клеток в клетки ткани конкретных24. Будущие исследования также должны расследовать эту технику для отправления предварительно дифференцированных клеток в пострадавших от РЛН лошадей.
Насколько нам известно это первый доклад, который описывает использование нейростимулятор для локализации периферического нерва для того, чтобы придать специального лечения в нее. Другие патологии периферического нерва в различных видов, таких как невропатической боли, можно лечить с помощью администрации стволовых клеток в близости от нервных25,26. Будущие исследования должны проверить действие этой техники в клинических больных и расследования риска миграции и потенциал дифференцировки клеток вводили.
The authors have nothing to disclose.
Это исследование финансируется Мон Ле Soie Equine научно-исследовательский центр.
Detomidine (Domidine) | Dechra | sold through pharmacy | |
Lidocaine (Xylocaine) | Movianto | sold through pharmacy | |
TOF Watch S (Nerve stimulator) | Alsevia | 79950161 | |
TSK Starcut (Biopsy needle) | STSK laboratory | SAG – 14090C | |
Electrostimulation needle | Pajunk | 001185-79 | |
DMEM – F12 (culture medium) | Lonza | LO BE12-719F | |
Heat inactivated FBS | Life technologies | 10500 | |
Penicillin-streptomycin | Lonza | DE17-602E | |
Amphotericin B (Fungizone) | Lonza | 17-836E | |
Phospate buffered saline | Lonza | LO BE17-512F | |
24-multiwell dish | Corning | 3524 | |
Trypsin | Life technologies | 12604 | |
HBSS | Lonza | LO BE10-508F | |
Percoll PLUS | GE Healthcare | 17544502 | |
NaCl | Sigma | S8776 | |
T-25cm² flasks | Nunclon | 136196 | |
T-175 cm² flasks | Nunclon | 178883 | |
Cryostore CS5 | Biolife solutions | 205373 |