Dr. Vicario JoséDr. Vicario José

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Regeneración Miocárdica en Infarto Agudo

Regeneración MiocárdicaObjetivos

Reemplazar el tejido dañado-angiomiogénesis.

Restauración de la unidad contráctil.

Alterar en forma favorable la compliance

Limitar el remodelamiento negativo.

Mantener una geometría favorable.

HeE

Vimentina +

Angiomiogénesis

Angiomiogénesis

Regeneración de tejido

Cardiomiocitos están Cardiomiocitos están diferenciados en forma diferenciados en forma terminal y no pueden terminal y no pueden entrar en el ciclo entrar en el ciclo celular.celular.

Cardiomiocitos pequeños Cardiomiocitos pequeños entran en el ciclo celular entran en el ciclo celular en estado basal y en en estado basal y en respuesta a estímulos respuesta a estímulos fisiológicos y patológicos.fisiológicos y patológicos.

Motivo Clínico

Insuficiencia cardiacaEl problema

• Incremento en la prevalencia de insuficiencia cardiaca.• Tratamiento convencional médico o quirúrgico es inadecuado

para reducir la morbilidad-mortalidad.• Transplante cardiaco.

– Limitación de donante.– Procedimiento quirúrgico mayor.– Inmunosupresión.– Profesionales/costo.

Terapia CelularCual célula?

Los mecanismos celulares y moleculares involucrados en angiomiogénesis son complejos

para un solo factor de crecimiento.

• Estrategia basada en células.Estrategia basada en células.

Angiomiogénesis

Estas consideraciones dan las bases para testear y

desarrollar una segunda estrategia para inducir

angiomiogénesis.

Células de músculo esquelético (mioblasto esquelético)

Células stem/progenitoras de médula ósea (adultas)

Células stem embrionarias

AngiomiogénesisDe donde obtener células

Mioblasto esquelético Células de MO adultas Células stem embrionarias

Médula Ósea

Regeneración del músculo cardíacoLa idea de terapia celular con células stem

Médula ósea

No fraccionada

• Filtrado Mecánico.

• Incluye todos los tipos celulares.

No selectiva

+

• Nucleadas • Mononucleares

Selectiva

•C kit+/lin –

•Mesenquimales

(CD34 ,CD133 )

•CD133

+ -

+

Fraccionada

• Centrifugado Ficoll

CD34

Orlic, D (PNAS 2001)

Células stem de MO y las circulantes repara y reemplaza el tejido infartado reduciendo el tamaño con mejora de la función ventricular. (Link - c kit

poss )

Murry, C (Nat.10.1038 2004)

Células stem cardíaca

Intramiocárdica

No se observa regeneración miocárdica.

Balsam, L (Nat.10.1038 2004)

Células stem cardiaca

Endovenosa

No se observa actividad en el músculo cardíaco.

Angiomiogénesis

Cómo trabajan?

La terapia celular remusculariza?

Tipo Celular

Cardiomiocito fetal/neonatal.

Mioblasto esquelético

Células stem hematopoyéticas.

Células stem mesenquimales.

Médula ósea no fraccionada.

Progenitores derivados de adipositos.

Células stem cardíacas residentes.

Células stem embrionarias

Miocardio nuevo

Si

No

No

No

No

? (Datos limitados)

Evidencia en crecimiento

Si, pero…

La terapia celular atenúa el remodelamiento?

Tipo Celular

Cardiomiocito fetal/neonatal.

Mioblasto esquelético

Células stem hematopoyéticas.

Células stem mesenquimales.

Médula ósea no fraccionada.

Progenitores derivados de adipositos.

Células stem cardíacas residentes.

Células stem embrionarias

Remodelamieno atenuado?

Si

Si

Si

Si

Si

?

Si

Si

Mecanismo íntimo de acción

Ruta de

Administración

• Células de Médula Ósea. • Balón de angioplastia selectiva con oclusión arterial.• Situación clínica 48hs-7 días del infarto (alta adhesión celular).• Limitación:

Volumen a administrar.

Riesgo de embolización coronaria.

Oclusión coronaria.

Ruta de Administración de célulasIntracoronaria

STRAVER y Col Circulation 2001 Oct.23;104(17):2012-17

Angiomiogénesis

EXPERIENCIA PRECLINICAHOSPITAL “JUAN B. ITURRASPE”

SANATORIO GARAY

Oclusión del seno coronario

Presión del seno coronario

Cámara Gamma durante oclusión

Angiogénesis experimental Seno Coronario con oclusión transitoria

Llega al miocardio Captación

Permanencia

Tinta china Cel. mononucleares

de MO

Cel. primitivas MO

2 semanas

XXII Congreso Nacional de Cardiología – FAC Buenos Aires 2003 XXII Congreso Nacional de Cardiología – FAC Buenos Aires 2003

Diseño del estudio

-Provocación de infarto apical en cerdos hembra

-Forma:

Toracoscopía/ ligadura

Endovascular (coil)- Recuperación

-Aspirado Médula Ósea de cerdo macho,MO auto-

loga y suero fisiologico

- Administración vía seno coronario con oclusión transitoria a cerdo hembra con infarto.- Recuperación

-Ablación -Estudio Histopatológico Citogenético-BandeoG

--Inmunohistoq.

1 Semana

Fase I Fase II Fase III15, 30, 60 y 120 días.

Infarto miocardio experimental

Infarto de DA con ligadura-coil

Infusión de MO vía seno coronario a los 7 días y

ablación a los 15, 30, 60 y 120 días.

Dr. Vicario y col. Hospital Iturraspe.

AngiomiogénesisIAM - Experimental

Infarto ApicalMO alogénica-Grupo

compatible

38,XX 38,XY

†

GRUPO ALOGENICO

RESULTADOS

Grupo Control

(suero fisiológico)

Grupo Autólogo

Grupo Alogénico

RESULTS

Radionuclide Perfusion StudyGated Ejection Fraction

Average of improvement: 2%

Group B (allogeneic)

Group A (autologous)

Group C (Saline solution)

Average of improvement: 13% Average of decrease: 2%

RESULTS

Radionuclide Perfusion Study Semiquantitative Score

Group B (Allogeneic)Group A (autologous) Group C (Saline solution)

Average of improvement 3 points

Average of improvement 5.5 points

Average of deterioration 2 points

Material y métodos FASE III

Área infarto tejido

endotelial y miocárdico

Área sana tejido

endotelial y miocárdico

Muestra de tejido miocárdico y coronario de 0.5 a 1cm fueron obtenidas y transportada en cultivo RPMI estéril con

cadena de frío 4°C

ResultadosEstudio citogenético-endotelio

Endotelio sano Endotelio con infarto

31% 38,XX [3] // 68% 38,XY [8]

100% 38,XX [15 ]Cromatina sexual + 51%

Cromatina sexual + 17%

ResultadosEstudio citogenético-miocardio

Miocardio sano Miocardio con infarto

29% 38,XX [5] // 69% 38,XY [14]100% 38,XX [15 ]Cromatina sexual + 59%

Cromatina sexual + 16%

IAM -Experimental

PCNA = Antígeno proliferación celular (ADN) . Color negro

Desmina = Citoplasma. Color rojizo

Indice de Proliferación Celular- PCNA

24,3

0,920

10

20

30

40

*Area Intrainfarto Area Alejada

Dr. Vicario y col. Hospital Iturraspe.

*p<0.001

0

5

10

15

20

25

30

%

Prolif. Musc. Prolif. Total Prolif. Musc. Prolif Total

Miocario Normal Miocardio Infartado

Proliferación celular en Areas musculares (Desmina positivas) y total en corazones de cerdos tratados con Médula Ó sea

controles

tratados

Inmunohistoquímica

Inmunohistoquímica Desmina Inmunohistoquímica Vimentina

Hibridización in situ cromosoma ”Y”, Inmunohistoquímica para CD 14

1. La administración de MO autóloga y alogénica, atraves del seno coronario, mejora la función cardiaca comparada con la ad. de suero fisiológico.

2. Estudios de perfusión miocárdica demuestran una mejor respuesta con medula osea alogénica que con autóloga.

Conclusiones 1

Conclusiones 2

Células Y + observadas en el tejido infartado: -celulas de la MO administrada?

-fusion celular? El quimerismo mixto fue observado solamente

en el tejido infartado, postulamos que la médula ósea alogénica aporta células progenitoras desconocidas atraídas por un microambiente de isquemia/necrosis.

Conclusiones 3

Con respecto al comportamiento de la médula ósea alogénica ,en un modelo sin inmunosupresión, no se observó engraftment en el receptor (médula ósea-sangre periférica) por lo tanto ausencia de EICH.

Identificar el cromosoma Y en el miocardio/endotelio indica efectividad del seno coronario como ruta de administración de médula ósea ,especialmente no fraccionada.

Experiencia Clínica

Study# of

Pts/Rand# of Cells

X 106

Infarct Duration

(hr)mean

CK Peak

DaysCell TX Safety

LVEF(BL) LVEF (FU)

CON TX CON TX

Strauer 40 46 11 1156 9 Yes 54 55 56 66

TOPCARE-AMI 28 238/13 23 1381 4.5 Yes 44 49

BOOST 60 2460 9.8 2968 5.7 Yes 51.3 50 52 56.7

Janssens 67 304 3.7 2255 1 Yes 46.9 48.5 49 51.8

ASTAMI 50 4.4 5 Yes 46 46 48 47

Aviles 33 78 13 yes 51 57

REPAIR-AMI 204 4.5 4 Yes 47 48 50 54

Bartunek 35 12.6 11.6 Resteno11 tx 4c 44.3 45. 48.6 52.1

Total 517 28-2460 3.7-23 1-9 48.1 48.4 50.6 54.2

Estudios clínicos de médula ósea publicadosEstudios clínicos de médula ósea publicados

Study# of

Pts/Rand# of Cells

X 106

Infarct Duration

(hr)mean

CK Peak

DaysCell TX Safety

LVEF(BL) LVEF (FU)

CON TX CON TX

Strauer 40 46 11 1156 9 Yes 54 55 56 66

TOPCARE-AMI 28 238/13 23 1381 4.5 Yes 44 49

BOOST 60 2460 9.8 2968 5.7 Yes 51.3 50 52 56.7

Janssens 67 304 3.7 2255 1 Yes 46.9 48.5 49 51.8

ASTAMI 50 4.4 5 Yes 46 46 48 47

Aviles 33 78 13 yes 51 57

REPAIR-AMI 204 4.5 4 Yes 47 48 50 54

Bartunek 35 12.6 11.6 Resteno11 tx 4c 44.3 45. 48.6 52.1

Total 517 28-2460 3.7-23 1-9 48.1 48.4 50.6 54.2

Estudios clínicos de médula ósea publicadosEstudios clínicos de médula ósea publicados

Study# of

Pts/Rand# of Cells

X 106

Infarct Duration

(hr)mean

CK Peak

DaysCell TX Safety

LVEF(BL) LVEF (FU)

CON TX CON TX

Strauer 40 46 11 1156 9 Yes 54 55 56 66

TOPCARE-AMI 28 238/13 23 1381 4.5 Yes 44 49

BOOST 60 2460 9.8 2968 5.7 Yes 51.3 50 52 56.7

Janssens 67 304 3.7 2255 1 Yes 46.9 48.5 49 51.8

ASTAMI 50 4.4 5 Yes 46 46 48 47

Aviles 33 78 13 yes 51 57

REPAIR-AMI 204 4.5 4 Yes 47 48 50 54

Bartunek 35 12.6 11.6 Resteno11 tx 4c 44.3 45. 48.6 52.1

Total 517 28-2460 3.7-23 1-9 48.1 48.4 50.6 54.2

Estudios clínicos de médula ósea publicadosEstudios clínicos de médula ósea publicados

3.3%3.3%3.3%3.3%

Implante celular post IAM

Nuestra experiencia

Procedimiento de Médula Ósea

Punción en cresta ilíaca. Biopsia

(CD 31)

Filtrado (800-500-200 )

Heparina (D= 40 U/ml)

Determinación de celularidad

(celularidad target > 0.04x

108/kg)

Procedimiento de administración

Vía de abordaje braquial venosa

Heparina 2.500 U Cateterización seno coronario

- Angiografía venosa

- Presiones basal y oclusión Administración 60 cc/120cc de

médula ósea en 5´ Tiempo de oclusión del seno

coronario 15´

Ruta de administración Seno Coronario

Infarto reperfundido

Angiomiogénesis

Terapia celular con médula ósea autóloga

ATC Primaria

Infarto reperfundido

30 días 1 Año

Radiocardiograma

Basal

2 Años

FE Reposo StressPost Stress

Basal 48% 52% 56%

30 Días 51% 50% 61%

180 Días 50% 50% 60%

2 años 50%50% 53%53% 60%60%

Infarto no reperfundido

Angiomiogénesis

Terapia celular con médula ósea autóloga

Basal MO 7 días

Infarto no reperfundido

Basal 1 año

Infarto no reperfundido

AngiomiogénesisInfarto no reperfundido

Basal

FE: 28%

1 año

FE: 35%Dr. Vicario y Col.

Angiomiogénesis

Terapia celular con médula ósea autóloga

Reperfusion tardia

AngiomiogénesisReperfusión tardía

AngiomiogénesisSeno Coronario – 7 Días

Angiomiogénesis Reperfusión tardía

Basal 180 Días

Angiomiogénesis Reperfusion tardia

Basal

Angiogénesis Reperfusión tardía

180 Días

Infarto Anterior Extenso

Terapia Celular con Médula Ósea Autóloga

Angiomiogénesis

Infarto de cara anterior ATC de rescate

Infarto Anterior Extenso

MO a los 14 días7 días post ATC

Oclusión del stent

Infarto Anterior Extenso

Ventriculograma a los 30 días

Infarto Anterior Extenso

Basal 30 días post cirugía

Angiomiogénesis Cirugía de Dor

CONCLUSIONES Preguntas sobre Médula Ósea

• Cual es la parte de la médula que actúa? Cuantas células son necesarias?

No está claro...

• Cuando realizar el transplante? En Infarto probablemente despues de las 48hs y no despues de los 10

días; en Isquemia Crónica en cualquier momento..

• Evaluación de respuesta, método adecuado?

MRI para Infarto - SPECT para Isquemia Crónica, se puede mejorar?

Preguntas sobre Médula Ósea Autóloga

• Cual es el mejor método de liberación?

Para infarto intracoronario

Para isquemia crónica intramiocárdica

Para ambas seno coronario con oclusión.

• Con los datos actuales deberían diseñarse estudios clínicos randomizado/doble ciego?

• Cuales son los efectos a largo plazo?

Angiomiogénesis Terapéutica

EXPERIMENTAL• Dr. Vicario, José

• Dr. Piva, Julio

• Dr. Campo, César

• Dra. Canal, Ana

• Dr. Ortega, Hugo

• Dr. Gerardo, Luis

• Dr. Novero, Eduardo

• Dr. Dallo, Matías

• Dr. Faccio, Fernando

• Dr. Benech, Rodolfo

• Dra. Racca, Raquel

• Dr. Lorenzati, Cristian

• Dr. Berdúc, Juan

• Dr. Chort, Eduardo

• Dra. Llanos, Elisa

• Servicio de Clínica Médica y Cirugía

Experimental Hospital “J. B.

Iturraspe”

• Hematología Hospital “J.M. Cullen”

• Facultad de Ciencias Veterinarias,

UNL

• Laboratorio de

Histocompatibilidad, Santa Fé

• Laboratorio Bioquímico, Rafaela.

• Residencia de Cardiología

Intervencionista UCI y CCV

Sanatorio Garay, Santa Fé.

HOSPITAL “JUAN B. ITURRASPE”SANATORIO GARAY

Cardiología, Anatomopatología, Cirugía, Hematología, Biología molecular, Veterinaria

180 cerdos4 ovejas

67 pacientes69 procedimientos

(cardiacos-periféricos)

• Vicario J, Piva J, Pierini A, Ortega H, Canal A, Gerardo L, Pfeiffer H, Campos C, Fendrich I, Novero R, Monti A. Transcoronary sinus delivery of autologous bone marrow an angiogenesis in pigs models with myocardial injury. Cardiovascular Radiation Medicine 2002;3: 91-94.

• Vicario J, Campos C, Piva J y col. Transcoronary sinus administration of autologous bone marrow in patients with chronic refractory stable angina Phase 1. Cardiovascular radiation medicine 2004;5:71-76.

• Vicario J, Campo C, Piva J y col. One-year follow-up of transcoronary sinus administration of autologous bone marrow in patients with chronic refractory angina. Cardiovasc Revasc Med. 2005 Jul-Sep;6(3): 99-107)

Trabajos Publicados

2005 2006 2007

Gracias …….