Η διαφοροποίηση των αρχέγονων ενδοθηλιάκων κυττάρων μετά από πρόκληση ισχαιμίας σκέλους σε μύες

Abstract

Purpose: Angiogenesis is the production of a primitive vascular networkfrom progenitor cells. We investigated whether mobilization ofhematopoietic cells by erythropoietin (EPO) or direct intramuscularinfusion of endothelial progenitor cells (EPCs), improves limb perfusionin a murine model of hind-limb ischemia.Methods: Wild type C57BL/6 male mice underwent unilateral hind-limbischemia and divided in four groups to receive normal, EPO, EPCs, orboth of EPCs and EPO. Bilateral hind-limb perfusion was estimated byLaser Doppler on days 1, 7 and 28. Capillaries in the ischemic areas werecounted with confocal microscopy at day 28. Quantitative real time RTPCRwas performed to the muscle tissues from both limbs to analyze thedifferential gene expression of vascular endothelial growth factor(VEGF), Ang-1 and Ang-2 and their receptor Tie-2.Results: Ischemic/non ischemic ratio of blood flow in day 1 was thesame in all groups. Blood flow increased in the three groups compared tothe control group in day 7 and this elevation was maintained in day 28 forEPO group or even augmented for EPCs and EPO and EPCs groups.Capillary density was the same for control group between ischemic andnon ischemic tissues, but was increased for ischemic tissues in the other three groups. The expression of VEGF, Ang-2 and Tie-2 was increasedfor EPO, EPCs and EPO and EPCs groups. However, the expression ofAng-1 did not show any important difference.Conclusions: Direct infusion of EPO and EPCs improves blood flow inischemic limbs. EPO and EPCs treatment promotes vasculogenesis andincreases neoangiogenesis by upregulation of the Ang-2/Tie-2 pathwayand down regulation of Ang-1. These findings reiterate the directvasculogenic and indirect paracrine effects of both EPCs and EPO onvasculature after vascular injury.

Σκοπός: Ως αγγειογένεση αναφέρεται η παραγωγή αγγειακού δικτύουαπό προγονικά κύτταρα. Στην έρευνα αυτή, εξετάστηκε αν ηκινητοποίηση των αιµοποιητικών κυττάρων από την ερυθροποιητίνη(EPO) ή η απευθείας ενδοµυϊκή έγχυση ενδοθηλιακών προγονικώνκυττάρων (EPCs) βελτιώνει την αιµατική ροή σε πειραµατικά µοντέλαισχαιµίας σκέλους.Μέθοδοι: Άρρενες µύες C57BL/6 που υπέστησαν ισχαιµία αριστερούσκέλους, χωρίστηκαν σε τέσσερις οµάδες και έλαβαν φυσιολογικό ορό,EPO, EPCs ή EPO και EPCs αντίστοιχα. Η αιµατική ροή και στα δύοάκρα εκτιµήθηκε µε τη χρήση του Laser Doppler την 1η, 7ηκαι 28ηηµέρα. Η πυκνότητα τριχοειδών στους ισχαιµικούς µύες εκτιµήθηκε µετη βοήθεια του συνεστιακού µικροσκοπίου την 28ηηµέρα. Η ποσοτικήreal time RT-PCR χρησιµοποιήθηκε για τη µέτρηση της µεταβολής τηςέκφρασης του αγγειακού ενδοθηλιακού αυξητικού παράγοντα, τωναγγειοποιητινών -1 (Ang-1) και -2 (Ang-2) και του υποδοχέα τους Tie-2.Αποτελέσµατα: Ο λόγος της αιµατικής ροής ισχαιµικών προς µηισχαιµικών άκρων την 1ηηµέρα ήταν ίδιος για όλες τις οµάδες. Ο λόγοςαυξήθηκε και στις τρεις οµάδες σε σχέση µε την οµάδα ελέγχου την 7ηηµέρα και αυτή η αύξηση διατηρήθηκε την 28ηηµέρα για την οµάδα EPO ή ακόµα και αυξήθηκε για τις οµάδες EPCs και EPO και EPCs. Ηπυκνότητα των τριχοειδών ήταν ίδια για την οµάδα ελέγχου µεταξύισχαιµικών και µη ισχαιµικών µυών, αλλά αυξήθηκε στους ισχαιµικούςµύες στις άλλες τρεις οµάδες. Η έκφραση των VEGF, Ang-2 και Tie-2αυξήθηκε για τις οµάδες EPO, EPCs και EPO και EPCs. Ωστόσο, ηέκφραση της Ang-1 δεν φάνηκε να διαφέρει.Συµπέρασµα: Η απευθείας έγχυση EPO και EPCs βελτιώνει τηναιµατική ροή στα ισχαιµικά άκρα. Η θεραπεία µε EPO και EPCs προάγειτην αγγειογένεση και αυξάνει την δηµιουργία νέων αγγείων µέσω τηςευόδωσης του Ang-2/Tie-2 µονοπατιού και της αναστολής της Ang-1. Ταευρήµατα αυτά, υποδεικνύουν την άµεση αγγειογόνο και έµµεσηπαρακρινή δράση τόσο της EPO όσο και των EPCs στο αγγειακόσύστηµα µετά από πρόκληση ισχαιµίας σκέλους.