Aquí, presentamos un protocolo para inyectar autólogas células derivadas de músculo en la proximidad al nervio laríngeo recurrente con la ayuda de un estimulador de nervio eléctrico. Esta nueva técnica podría ser de utilidad para el tratamiento de la neuropatía laríngea recurrente equina.
Neuropatía laríngea recurrente (Galerla) comúnmente afecta a caballos y se caracteriza por la intolerancia de sonidos y ejercicio respiratoria anormal. El nervio laríngeo recurrente muestra lesiones de desmielinización. El beneficio de la aplicación de células madre a demyelinated nervios ha sido demostrado en varios modelos animales. El objetivo del estudio era probar la viabilidad y seguridad de una inyección peri-neuronales de autólogas derivado de músculo las células madre mesenquimales para el nervio laríngeo recurrente izquierdo en caballos sanos mediante el uso de un estimulador de nervio eléctrico.
Células derivadas de músculo tallos se obtienen de cinco caballos Standardbred sanos mediante el muestreo de 20 mg de tejido muscular con una aguja para biopsia 14 G semiautomática del músculo tríceps. Movimientos de la laringe son monitoreados a través de la Endoscopia video de vías respiratorias superiores. El nervio laríngeo recurrente izquierdo es abordado con una aguja de bloqueo nervioso aislada. Estímulo del nervio se aplica, a partir de 2 mA y el exitoso secuestro de aritenoides izquierdo se controla. La intensidad de la estimulación se reduce progresivamente. Cuando se observa una pérdida de la respuesta del motor a 0.5 mA, 107 autólogo derivado de músculo tallo las células se inyectan. Dos examinadores, que están cegados hasta el punto de tiempo, puntuación de la función laríngea de los caballos antes del tratamiento y en el día 1, día 7 y el día 28 después de la inyección de las células. En un caballo de sexto, se inyecta 1 mL de lidocaína al 2% para confirmar aún más la correcta posición de la aguja. Esto conduce a una parálisis temporal del cartílago aritenoideo izquierdo.
Este estudio demuestra que el nervio laríngeo recurrente puede ser abordado con la ayuda de un estimulador de nervio eléctrico y que la estimulación eléctrica del nervio es bien tolerado por los caballos. Se observó ninguna modificación de la función laríngea en cualquiera de los caballos después de la inyección de las células madre. Estudios adicionales deben realizarse para describir los efectos de una inyección peri-neuronales de autólogas derivado de músculo células madre mesenquimales a los caballos sufren de Galerla.
Galerla es una patología común de la vía aérea superior en los caballos caracterizada por diversos grados de parálisis aritenoidea. El lado izquierdo de la laringe es más comúnmente afectado. La prevalencia de la enfermedad puede alcanzar hasta un 35% en ciertas poblaciones del caballo. Aunque varias hipótesis intentaron explicar la etiología y la patogenia de esta enfermedad, la causa exacta de la Galerla sigue siendo incierta. La patología se describe como un axonopathy distal del nervio laríngeo recurrente con las lesiones de desmielinización pero también cierto grado de remielinización. Este axonopathy conduce a la denervación de los músculos laríngeos intrínsecos y atrofia concomitante1,2. Esta patología suele ser lentamente progresiva y puede llevar a una pérdida total de la abducción aritenoidea del lado afectado3.
Caballos afectados emiten sonidos respiratorios anormales durante el ejercicio y, a veces, muestran intolerancia del ejercicio en los casos más graves. El diagnóstico definitivo se hace por el Examen endoscópico en un caballo sedado no permanente donde una pérdida parcial o total de abducción laríngea se observa1,2,4. Actualmente, el tratamiento más común es laryngoplasty (también conocido como “tie-back”), que a veces se asocia con un ventriculo-cordectomy. Aunque la tasa de éxito de estas cirugías es considerada como buena a excelente5, las complicaciones postoperatorias son muy comunes. La complicación más común es una pérdida gradual de la abducción. Barnett et al. 6 informó una pérdida de al menos un grado del secuestro dentro de las primeras seis semanas después de la cirugía en al menos el 76% de los caballos. Otras complicaciones, como falla de prótesis, tos y contaminación de las vías respiratorias, son también reportados5.
Las células madre mesenquimales (MSCs) han sido una parte de la medicina equina en la investigación y la práctica durante más de una década, aunque comprobado son todavía escasos los estudios sobre su eficacia. Las dos fuentes más comúnmente explotadas de células madre mesenquimales adultas en los caballos son la médula ósea y tejido adiposo7. Ambas técnicas de muestreo son relativamente invasivos y no siempre conducen a un número suficiente de células. Recientemente, Ceusters et al. 7 describe la cultura de las células madre derivadas de tejido de músculo estriado, que se obtiene por una técnica menos invasiva de la microbiopsy.
MSCs son capaces de auto renovación, auto generación, multipotencia y diferenciación7,8. Su capacidad de diferenciarse en todos los linajes mesodérmicos de grasa, hueso, músculo y cartílago está ahora bien establecido9. Sin embargo, bajo condiciones ambientales específicas, pueden diferenciarse en linajes no mesenquimales como neuronas, astrocitos y células myelinating de sistema nervioso periférico y la médula espinal9,10. MSCs ya han sido utilizados en varios modelos de neuropatía10,11. Se ha demostrado su capacidad para migrar a las áreas de tejido nervioso degenerado y a regenerar las células de los nervios después de una administración sistémica y local11. Por otra parte, las células de Schwann como derivadas de MSCs pueden reclutar macrófagos para eliminar los residuos celulares y segregan factores neurotróficos, promover el crecimiento axonal y remielinización9.
El objetivo de este estudio es describir la técnica de una nervio estimulador guiado por la inyección de células madre autólogas derivadas de músculo cerca de nervio laríngeo recurrente izquierdo en caballos sanos. Normalmente, se utiliza un estimulador del nervio conectado a una aguja de inyección para la electro-localización de nervios periféricos para aplicar anestésicos locales a eso de la zona12. Un impulso débil corriente directa se suministra en proximidad al nervio para inducir una respuesta de motor. La capacidad de producir esta respuesta motor depende de varios parámetros, tales como el área de conductor de la aguja, cualquier impedancia de los tejidos, la corriente aplicada, la duración del pulso y la distancia entre la aguja y el nervio. Agujas de estimulador del nervio están diseñadas para tener una zona conductora muy restrictiva en la punta de la aguja, mientras que el resto de la aguja está aislado. Este diseño ayuda a localizar precisamente el nervio. Moderno nerviosa se adapta a diferentes impedancias de tejido y entrega el amperaje constante en la máquina. Además, la mayoría de las máquinas utiliza una duración de pulso de 0,1 s, por lo que los parámetros determinantes son la corriente aplicada y la distancia a la aguja. Ley de Coulomb describe la relación entre la distancia de la aguja al nervio y la corriente necesaria para producir una respuesta de motor: E = kQ/r; donde E es la carga de la necesaria estimulación, k es la constante de Coulomb, Q es la carga mínima de estimulación necesaria y r es la distancia entre los dos electrodos. En la electro-localización de los nervios, la distancia entre los dos electrodos se considera la distancia de la aguja al nervio12. Carga eléctrica se disipa después de la regla del cuadrado inverso de la distancia de la aguja al nervio13. Práctica clínica ha demostrado que el motor del nervio estímulo en 0.5 mA está altamente correlacionado con el exitoso bloque de nervio y que una pérdida de señal motor en corrientes inferiores evitará que el usuario administrar inyecciones intraneuronales accidental. El objetivo de este estudio es probar la viabilidad y seguridad de esta técnica en un número limitado de caballos. Si se confirman la viabilidad y seguridad de esta técnica, puede ser fácilmente transferido a los caballos afectados. Además, Galerla puede servir como un modelo para la neuropatía periférica degenerativa equina.
Este protocolo describe el uso acertado de células madre autólogas derivadas de músculo a los nervios laríngeos recurrentes en equinos mediante un enfoque guiado por el estimulador del nervio. La recolección de la muestra de microbiopsy de músculo, así como el aislamiento, la cultura y la caracterización de las células madre, se han descrito en detalle antes, mientras que la inyección de estas células en cerca de un nervio periférico es original. La electro-localización del nervio con un estimulador de nervio eléctrico ha servido para el presente estudio y se utilizó para inyectar las células madre mesenquimales en proximidad directa al nervio laríngeo recurrente. La respuesta de motor fue monitoreada por video endoscopia a través de la nasofaringe. Si durante el proceso de colocación de la aguja, otros nervios fueron estimuladas, el movimiento era visible en la pantalla de la endoscopia. Una acertada estimulación de nervio laríngeo recurrente se caracterizó por el secuestro típico del cartílago aritenoideo. En un caballo, se inyecta anestesia local para inducir una parálisis transitoria del músculo aritenoideo. Aunque el éxito de la implantación de las células cerca el nervio no ha sido probado específicamente en el presente estudio, la electro-localización del nervio y la inyección a una corriente baja demostró que las células madre se aplicaron cerca del nervio. La proximidad de la injectate al nervio quedó demostrada además por un exitoso bloque motor inducido por una inyección de un anestésico local.
En los restantes cinco caballos, el tiempo desde el primer estímulo hasta que la inyección de células madre éxito varió de 3 a 12 min. caballos levemente fueron sedados durante el procedimiento, que aumentó su cumplimiento con la estimulación eléctrica. Ninguno de los caballos mostraron reacciones adversas en cualquier momento, lo que indica que la duración de la estimulación puede prolongarse si es necesario para obtener la aguja buen posicionamiento. Se espera que una curva de aprendizaje se observa si el operador está usando esta técnica regularmente y en un mayor número de caballos con anatomía diferente.
Caballos comúnmente sufren de Galerla, que se caracteriza por diversos grados de parálisis de la izquierda cartílago aritenoideo lleva a sonidos respiratorios anormales e intolerancia del ejercicio. Una histología de los nervios afectados revela las lesiones típicas de la neuropatía periférica16. Neuropatía periférica es un término usado para describir varios tipos de lesiones de nervio periférico conduce a deterioro de sensaciones, movimientos o funciones del órgano. Las causas son muy variables y pueden incluir diabetes, deficiencias nutricionales, un tratamiento con fármacos específicos, un traumatismo, isquemia o una infección, o puede ser idiopáticas. Independientemente de la causa, neuropathies periféricos comparten signos histopatológicos comunes, tales como la degeneración Wallerian distal axonopathy y desmielinización segmentaria. Se ha demostrado que la administración de células madre mesenquimales a los nervios periféricos dañados puede ser beneficiosa para su regeneración; sin embargo, los mecanismos subyacentes no están bien entendidos. Tradicionalmente, cree que las células madre mesenquimales se diferencian sólo en progenitores de adiposo, músculo, cartílago y tejido óseo, pero en condiciones específicas, se ha demostrado que se diferencian en miocitos17, astrocitos18 y las células myelinating del periférico19 y del sistema nervioso central19. Durante un cultivo en vitro , una exposición a neuropéptidos favorecerá la diferenciación de las células madre mesenquimales en células que expresan marcadores neuronales21,22. Varios en vivo los estudios han demostrado el efecto beneficioso de las células madre mesenquimales en regeneración nerviosa y una recuperación funcional en modelos de rata de lesión de nervio ciático10,23. Esto es probablemente causado por condiciones ambientales favorables que contribuyan a la diferenciación de células madre en células de tejidos específicos24. Los estudios futuros deben investigar también esta técnica para la administración de células previamente diferenciadas en los caballos afectados Galerla.
A lo mejor de nuestro conocimiento, éste es el primer informe que describe el uso de un estimulador del nervio para localizar un nervio periférico con el fin de inyectar un tratamiento específico en ella. Otras patologías de nervio periférico en varias especies, como el dolor neuropático, pueden tratarse mediante la administración de células madre en proximidad al nervio25,26. Los estudios futuros deben probar el efecto de esta técnica en pacientes clínicos e investigar el riesgo de migración y el potencial de diferenciación de las células inyectadas.
The authors have nothing to disclose.
El estudio ha sido financiado por el centro de investigación equina de Mont-le-Soie.
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