Fibroblastos geneticamente modificados para estimular angiogênese e vasculogênese em miocárdio isquêmico / Transplantation of genetically modified cardiac fibroblasts to induce angiogenesis and vasculogenesis in ischemic myocardium

RESUMO

Este trabalho avaliou o efeito de fibroblastos cardíacos (FC) modificados geneticamente para produzir VEGF (vascular endothelial growth factor) e/ou em conjunto com IGF-1(insulin -like growth factor) associados a um biopolímero de fibrina na indução de angiogênese, vasculogênese e melhora de função em miocárdio isquêmico. Em experimentos preliminares demonstramos que 106 FC modificados pelo AdRSVLacZ expressam o transgene na parede livre do ventrículo esquerdo de ratos Lewis por até 45 dias. Primeiro, o tratamento dos diversos grupos foi feito e 7 dias após, os animais foram submetidos à isquemia por 45 minutos seguida de reperfusão. 21 dias depois, a proteína humana VEGF e a densidade capilar apresentaram aumento no grupo VEGF (proteína humana VEGF 1209,6±11,4 vs. Veículo 123,1±5,2; Célula 104,2±7,4 e Null 73,2±2,4 células positivas/campo, p< 0,01 e densidade capilar 543,8 ± 52,1 vs. 349,2 ± 0,9, 288± 19,0 e 245 ± 2,6 capilares/mm2, p< 0,01). A imunofluorescência dupla-marcação para detecção de células endoteliais e células musculares lisas apresentou aumento no grupo VEGF sugerindo formação de vasos estruturados (45±3 vs. 10±2, 8±1 e 16±3, p<0,001) e a área de infarto foi reduzida no VEGF vs. VEÍCULO (3,0 ± 1,3% vs. 8,0 ± 0,8%, p< 0,05. Para testar o efeito terapêutico desta intervenção, um segundo estudo foi realizado com os grupos VEÍCULO= controle, POLÍMERO = biopolímero de fibrina, CÉLULA, NULL, IGF-1, VEGF e IGF-1+VEGF. Os tratamentos foram realizados 24 horas após os animais terem sido submetidos à isquemia por ligadura permanente. Um mês depois, as proteínas humanas VEGF e IGF 1 apresentaram aumento significativo nos grupos VEGF, IGF-1 e IGF-1+VEGF, com *p=0,0001. Da mesma maneira, somente os grupos que receberam VEGF isoladamente ou associados a IGF-1 tiveram aumento do número de capilares e da densidade vascular e redução da porcentagem de colágeno...

ABSTRACT

The effect of modified cardiac fibroblasts (CF) expressing VEGF (vascular endothelial growth factor) and/or IGF-1 (insulin-like growth factor) associated to fibrin biopolymer to induce angiogenesis, vasculogenesis and improve cardiac function in ischemic cardiac tissue was tested. The direct injection of 106 CF genetically modified to express the reporter gene LACZ (AdRSVLACZ) indicated transgene expression up to 45 days. First, all groups were treated and 7 days later the animals were submitted to a 45 min cardiac ischemic injury. Twenty one days later VEGF protein and capillary density increased only in groups that received VEGF the groups (VEGF protein 1209.6±11.4 vs. VEHICLE 123.1±5.2, Cell 104.2±7.4 and Null 73.2±2.4 positive cells/field, p< 0.01 and capillary 543.8 ± 52.1 vs. 349.2 ± 0.9, 288± 19.0 and 245 ± 2.6 capillaries/mm2, p< 0.01). Merged image of immunoassaying for endothelial and smooth muscle cells specific markers, were significantly greater in VEGF group suggesting maturation of newly formed vessels (45±3 vs. 10±2, 8±1 and 16±3, p<0.001) and myocardial scar area was reduced in VEGF vs. VEHICLE (3.0 ± 1.3% vs. 8.0 ± 0.8%, p< 0.05). To test the therapeutic efficacy of this treatment, a second study was performed with groups VEHICLE= control, POLYMER= fibrin biopolymer, CELL, NULL, IGF-1, VEGF and IGF-1+VEGF. Treatments were performed 24 hs following ligation of the descending coronary artery. After 4 weeks, VEGF and IGF-1 protein increased in IGF-1, VEGF and IGF-1+VEGF groups, p<0.0001. We observed only in VEGF groups an increase in capillary number and vascular density and reduction in myocardial collagen area (35,12 ± 7,05 vs. 31,28 ± 5,03 vs. 30,07 ± 6,21 vs. 25,89 ± 2,92 vs. 15,43 ± 2,02* vs. 16,07 ± 1,83%*, *p<0,05, to groups VEHICLE, POLYMER, CELL, NULL, IGF-1, VEGF, IGF-1+VEGF, respectively). The morphological and functional basal cardiac indices remained unchanged in all groups...