Labeling of human mesenchymal stem cells with quantum dots allows tracking of transplanted cells engrafted in infarcted pig hearts / A marcação de células-tronco mesenquimais humanas com quantum dots possibilita a identificação de células transplantadas enxertadas em corações de porcos após o infarto do miocárdio

ABSTRACT

Objective: The purpose of this paper was to validate fluorescent quantum dots QD as a cell marker for tracking human mesenchymal stem cells in vivo, using a pre-clinical model of acute myocardium infarction. Methods: Human umbilical cord mesenchymal stem cells were isolated and expanded in vitro. Mesenchymal stem cells were labeled with QD 655. Myocardium infarction induction in pigs was performed by occluding the left descending coronary artery for 60 minutes, with a balloon catheter. One day after the myocardium infarction, intracoronary injection of mesenchymal stem cells was performed. One week after cell transplantation, the animals were killed; their hearts were removed and underwent histological examination Results: All the mesenchymal stem cells were labeled with QD 655. The labeling process did not affect viability, proliferation, and osteogenic and adipogenic differentiation potential of the cells. Labeled mesenchymal stem cells were easily tracked in the histological sections of the infarcted area. Cells were observed with a frequency of two per section, while no cells were observed in the remote myocardium. Conclusion: These results indicate that QD 655 labeling is an efficient tool for tracking mesenchymal stem cells in vivo

RESUMO

Objetivo: Avaliar uma nova modalidade de marcação celular com quantum dots QD fluorescentes em células-tronco mesenquimais humanas (CTM), transplantadas em um modelo pré-clínico de infarto agudo do miocárdio. Métodos: CTM de cordão umbilical humano foram isoladas e expandidas in vitro. CTM foram marcadas passivamente com o nanocristal QD 655. A indução do infarto foi realizada pela cateterização e oclusão por 60 minutos da artéria coronária descendente anterior esquerda sob fluoroscopia. Um dia após o infarto, CTM foram transplantadas por via intracoronária. Uma semana após o transplante de CTM, os animais foram sacrificados e os corações removidos e analisados histologicamente. Resultados: Todas as CTM foram efetivamente marcadas com QD 655. A marcação não afetou a viabilidade, a taxa de proliferação e a capacidade de diferenciação em osteoblastos e adipócitos das células. CTM marcadas foram facilmente identificadas em cortes histológicos das áreas de infarto/borda de infarto com frequência média de duas células por corte histológico, enquanto que na região remota não foi detectada qualquer marcação. Conclusão: Os resultados indicam que a marcação de CTM com QD 655 é eficiente para rastreamento de células mesenquimais in vivo