Aislamiento de Perivasculares Multipotentes poblaciones de células precursoras de Cardíaca Tejido humano

El corazón ha sido considerado como un órgano de post-mitótico. Sin embargo, estudios recientes han demostrado la presencia de la facturación de los cardiomiocitos limitada en los corazones humanos adultos ^1. Las células madre / progenitoras nativas con potencial de diferenciación de los cardiomiocitos también se han identificado dentro del miocardio en roedores adultos y los corazones humanos, incluyendo Sca-1 ^+, c-kit ^+, cardioesfera formando, y, más recientemente, las células precursoras perivasculares ^2,3. Estas células representan candidatos atractivos para las terapias dirigidas a la mejora cardiaca reparación / regeneración a través de trasplante de células o la estimulación de la proliferación in-situ.

Mesenquimales madre / células del estroma (MSC) se han aislado a partir de casi todos los tejidos humanos ^4,5 Los ensayos clínicos de las aplicaciones terapéuticas de MSC se han llevado a cabo para varias condiciones patológicas tales como la reparación cardiovascular ^6, del injerto contra el anfitrión de la enfermedad ⁷ </sup>, Y la cirrosis hepática ^8. Los efectos beneficiosos se han atribuido a la capacidad de las MSC a: el hogar de los sitios de inflamación ^9; diferenciarse en diferentes tipos de células ^10; secretar moléculas pro-reparadoras ^11; y modular respuestas inmunes del huésped ^12. El aislamiento de las MSC se ha basado tradicionalmente en su adhesión preferencial a los sustratos de plástico. Sin embargo, la población resultante de células es típicamente marcadamente heterogénea ^13. Mediante el uso de células activadas por fluorescencia (FACS) con una combinación de marcadores de células perivasculares clave, hemos sido capaces de aislar y purificar una población precursor MSC-como multipotentes (CD146 ⁺ / CD31 ^– / CD34 ^– / CD45 ^– / CD56 ^-) a partir de múltiples tejidos humanos, incluyendo adultos músculo esquelético y la grasa blanca ^14.

poblaciones de células perivasculares en varios tejidos no cardíacos han demostrado tener propiedades madre / células progenitoras unand están siendo investigados para su uso clínico en el ajuste cardiovascular. Pericitos, uno de los más conocidos de los subconjuntos de células perivasculares, son una población heterogénea que juegan varios papeles fisiopatológicos incluidos en el desarrollo de nuevos vasos ^15, la regulación de la presión arterial ^16, y el mantenimiento de la integridad vascular ^17,18. Como se muestra en múltiples tejidos, subconjuntos específicos de pericitos de forma nativa expresan antígenos MSC y sostener sus fenotipos MSC-como en cultivo primario después de la purificación FACS ^14. Por otra parte, estas células establemente mantienen sus fenotipos largo plazo dentro de la cultura y exhiben potencial de diferenciación multi-linaje, similar a las MSC ^19,20. Estos resultados sugieren que los pericitos son uno de los orígenes de la MSC ¹⁴ difícil de alcanzar. El potencial terapéutico de los pericitos se ha demostrado con una reducción en la cicatrización del miocardio y mejorar la función cardíaca después de un trasplante en lesionado por isquemia²¹ corazones. Recientemente, nos purifica con éxito pericitos del miocardio humano y demostrar sus fenotipos MSC-como múltiple y capacidad (adipogénesis, condrogénesis y osteogénesis) con la ausencia de la miogénesis esquelético ^3. Además, los pericitos miocardio exhibieron diferenciales capacidades potenciales y angiogénicos cardiomiogénico en comparación con sus homólogos purificados a partir de otros órganos.

Una segunda población de células madre / progenitoras multipotentes perivasculares, la célula de la adventicia, se ha aislado de las venas safena humana sobre la base de la expresión de CD34 positivo ^22. Células adventicias venosos han demostrado tener un potencial clonogénico, capacidad de diferenciación mesodérmica y el potencial proangiogénico in vitro. El trasplante de estas células en los corazones lesionados por isquemia de los ratones resultó en una reducción en la fibrosis intersticial, un aumento de la angiogénesis y el flujo sanguíneo miocárdico, la reducción de dil ventricularación, y el aumento de la fracción de eyección cardíaca ^23. Curiosamente, se ha demostrado que células adventicias adiposas a perder la expresión de CD34 y regular al alza la expresión de CD146 en cultivo en respuesta al tratamiento angiopoyetina II, lo que sugiere la adopción de un fenotipo de pericitos con la estimulación ^24. Dentro del corazón, sin embargo, la población de células de la adventicia todavía no se ha purificado de forma prospectiva por FACS y / o bien caracterizado. Utilizando los procedimientos de aislamiento de células que se describen en las siguientes secciones, actualmente estamos caracterizando células adventicias miocardio e investigar su potencial para aplicaciones regenerativas.

Aquí se describe un método para aislar y purificar dos subpoblaciones de células madre / progenitoras perivasculares de miocardio fetal o adulto humano. Este método de aislamiento de células prospectivo permitirá a los investigadores para obtener subconjuntos de células madre / progenitoras perivasculares isogénicas de biopsias cardíacas humanas para estudios comparativos y further explorar su potencial terapéutico en diversas condiciones patológicas cardíacas.