Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Mit Spermin behandelte, aus Fettgewebe gewonnene, mehrzellige Vorläuferzellen verbessern die linksventrikuläre Dysfunktion in einem Schweinemodell für chronischen Herzinfarkt

Hanayuki Okura, Mitsuko Morita, Maiko q Fujita, Kyoko Naba, Nozomi Hasebe-Takada, Akihiro Ichinose und Akifumi Matsuyama

Hintergrund: Das Polyamin Spermin fördert die Differenzierung embryonaler Stammzellen von Mäusen in Herzzellen. Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen von Spermin auf die Differenzierung von aus menschlichem Fettgewebe gewonnenen multi-lineage Progenitorzellen (hADMPCs) in Kardiomyozyten sowohl in vitro als auch in vivo sowie etwaige nachfolgende funktionelle Auswirkungen in einem Schweinemodell für chronischen Herzinfarkt zu bestimmen.

Methoden und Ergebnisse: Spermin erhöhte die Expression der Herzmarker nkx2.5, Insel-1, α-Herzaktin und Herztroponin I (auf das 11,2-, 27,5-, 43,6- und 19,1-Fache im Vergleich zum Ausgangswert) in hADMPCs. Ein chronisches Myokardinfarktmodell mit linksventrikulärer Dysfunktion wurde durch Ballonverschluss der diagonalen Koronararterie gefolgt von Reperfusion herbeigeführt, wobei eine Woche später ein ähnliches Verfahren in der linken aufsteigenden Koronararterie (#6) durchgeführt wurde. Vier Wochen später wurden den immunsupprimierten Tieren (mit CyA 5,0 mg/kg intramuskulär (im) Körpergewicht/Tag) mit Spermin behandelte hADMPC (1×105, 3×105, 1×106 oder 3×106 Zellen/kg Körpergewicht) über die Koronararterie (#6) transplantiert. Die Herzfunktion wurde 0, 4, 8 und 12 Wochen nach der Transplantation mittels Echokardiographie beurteilt. Die Transplantation dieser Zellen verbesserte die Herzfunktion und die wirksamste Dosis betrug 3x105 Zellen/kg (Ejektionsfraktion: 33,4 %, 47,0 %, 51,5 % und 52,9 % 0, 4, 8 bzw. 12 Wochen nach der Transplantation). 12 Wochen nach der Transplantation differenzierten sich mit Spermin behandelte hADMPCs in vivo in humanspezifische Troponin I- und α-kardiale Aktin-positive Zellen.

Schlussfolgerung: Die durch Spermin induzierte Differenzierung von hADMPCs in Kardiomyozyten sowohl in vitro als auch in vivo und die zelluläre Kardiomyoplastie verbesserte die Herzfunktion. Die zelluläre Kardiomyoplastie unter Verwendung von hADMPC könnte eine potenziell wirksame zellbasierte Therapie sein.