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1.
Macromol Biosci ; 17(8)2017 08.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-28547766

RESUMO

Cell sheet transplantation is a key tissue engineering technology. A vascular endothelial growth factor (VEGF)-releasing fiber mat is developed for the transplantation of multilayered cardiomyocyte sheets. Poly(vinyl alcohol) fiber mats bearing poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles that incorporate VEGF are fabricated using electrospinning and electrospray methods. Six-layered cardiomyocyte sheets are transplanted with a VEGF-releasing mat into athymic rats. After two weeks, these sheets produce thicker cardiomyocyte layers compared with controls lacking a VEGF-releasing mat, and incorporate larger-diameter blood vessels containing erythrocytes. Thus, local VEGF release near the transplanted cardiomyocytes induces vascularization, which supplies sufficient oxygen and nutrients to prevent necrosis. In contrast, cardiomyocyte sheets without a VEGF-releasing mat do not survive in vivo, probably undergo necrosis, and are reduced in thickness. Hence, these VEGF-releasing mats enable the transplantation of multilayered cardiomyocyte sheets in a single procedure, and should expand the potential of cell sheet transplantation for therapeutic applications.


Assuntos
Células Imobilizadas , Ácido Láctico , Membranas Artificiais , Miócitos Cardíacos , Ácido Poliglicólico , Fator A de Crescimento do Endotélio Vascular , Animais , Células Imobilizadas/citologia , Células Imobilizadas/metabolismo , Células Imobilizadas/transplante , Preparações de Ação Retardada/química , Preparações de Ação Retardada/farmacologia , Ácido Láctico/química , Ácido Láctico/farmacologia , Miócitos Cardíacos/citologia , Miócitos Cardíacos/metabolismo , Miócitos Cardíacos/transplante , Ácido Poliglicólico/química , Ácido Poliglicólico/farmacologia , Copolímero de Ácido Poliláctico e Ácido Poliglicólico , Ratos , Ratos Nus , Fator A de Crescimento do Endotélio Vascular/química , Fator A de Crescimento do Endotélio Vascular/farmacologia
2.
J Control Release ; 205: 218-30, 2015 May 10.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-25681051

RESUMO

Congestive heart failure is mostly resulted in a consequence of the limited myocardial regeneration capacity after acute myocardial infarction. Targeted delivery of proangiogenic factors and/or stem cells to the ischemic myocardium is a promising strategy for enhancing their local and sustained therapeutic effects. Herein, we designed an epicardial delivery system of vascular endothelial growth factor (VEGF) and cardiac stem cells (CSCs) using poly(l-lactic acid) (PLLA) mat applied to the acutely infarcted myocardium. The fibrous VEGF-loaded PLLA mat was fabricated by an electrospinning method using PLLA solution emulsified VEGF. This mat not only allowed for sustained release of VEGF for 4weeks but boosted migration and proliferation of both endothelial cells and CSCs in vitro. Furthermore, sustained release of VEGF showed a positive effect on in vitro capillary-like network formation of endothelial cells compared with bolus treatment of VEGF. PLLA mat provided a permissive 3-dimensional (3D) substratum that led to spontaneous cardiomyogenic differentiation of CSCs in vitro. Notably, sustained stimulation by VEGF-loaded PLLA mat resulted in a substantial increase in the expression of proangiogenic mRNAs of CSCs in vitro. The epicardially implanted VEGF-loaded PLLA mat showed modest effects on angiogenesis and cardiomyogenesis in the acutely infarcted hearts. However, co-implantation of VEGF and CSCs using the PLLA mat showed meaningful therapeutic effects on angiogenesis and cardiomyogenesis compared with controls, leading to reduced cardiac remodeling and enhanced global cardiac function. Collectively, the PLLA mat allowed a smart cargo that enabled the sustained release of VEGF and the delivery of CSCs, thereby synergistically inducing angiogenesis and cardiomyogenesis in acute myocardial infarction.


Assuntos
Indutores da Angiogênese/administração & dosagem , Portadores de Fármacos , Ácido Láctico/química , Infarto do Miocárdio/terapia , Miocárdio/patologia , Neovascularização Fisiológica/efeitos dos fármacos , Polímeros/química , Regeneração/efeitos dos fármacos , Medicina Regenerativa/métodos , Transplante de Células-Tronco , Células-Tronco/fisiologia , Alicerces Teciduais , Fator A de Crescimento do Endotélio Vascular/administração & dosagem , Indutores da Angiogênese/química , Animais , Diferenciação Celular/efeitos dos fármacos , Movimento Celular/efeitos dos fármacos , Proliferação de Células/efeitos dos fármacos , Células Cultivadas , Química Farmacêutica , Terapia Combinada , Preparações de Ação Retardada , Modelos Animais de Doenças , Células Endoteliais da Veia Umbilical Humana/efeitos dos fármacos , Células Endoteliais da Veia Umbilical Humana/metabolismo , Humanos , Cinética , Masculino , Infarto do Miocárdio/metabolismo , Infarto do Miocárdio/patologia , Infarto do Miocárdio/fisiopatologia , Miocárdio/metabolismo , Fenótipo , Poliésteres , Ratos Sprague-Dawley , Solubilidade , Células-Tronco/metabolismo , Fator A de Crescimento do Endotélio Vascular/química
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