In vivo contrast free chronic myocardial infarction characterization using diffusion-weighted cardiovascular magnetic resonance.

BackgroundDespite the established role of late gadolinium enhancement (LGE) cardiovascular magnetic resonance (CMR) in characterizing chronic myocardial infarction (MI), a significant portion of chronic MI patients are contraindicative for the use of contrast agents. One promising alternative contrast free technique is diffusion weighted CMR (dwCMR), which has been shown ex vivo to be sensitive to myocardial fibrosis. We used a recently developed in vivo dwCMR in chronic MI pigs to compare apparent diffusion coefficient (ADC) maps with LGE imaging for infarct characterization.MethodsIn eleven mini pigs, chronic MI was induced by complete occlusion of the left anterior descending artery for 150 minutes. LGE, cine, and dwCMR imaging was performed 8 weeks post MI. ADC maps were derived from three orthogonal diffusion directions (b = 400 s/mm2) and one non-diffusion weighted image. Two semi-automatic infarct classification methods, threshold and full width half max (FWHM), were performed in both LGE and ADC maps. Regional wall motion (RWM) analysis was performed and compared to ADC maps to determine if any observed ADC change was significantly influenced by bulk motion.ResultsADC of chronic MI territories was significantly increased (threshold: 2.4 ± 0.3 μm2/ms, FWHM: 2.4 ± 0.2 μm2/ms) compared to remote myocardium (1.4 ± 0.3 μm2/ms). RWM was significantly reduced (threshold: 1.0 ± 0.4 mm, FWHM: 0.9 ± 0.4 mm) in infarcted regions delineated by ADC compared to remote myocardium (8.3 ± 0.1 mm). ADC-derived infarct volume and location had excellent agreement with LGE. Both LGE and ADC were in complete agreement when identifying transmural infarcts. Additionally, ADC was able to detect LGE-delineated infarcted segments with high sensitivity, specificity, PPV, and NPV. (threshold: 0.88, 0.93, 0.87, and 0.94, FWHM: 0.98, 0.97, 0.93, and 0.99, respectively).ConclusionsIn vivo diffusion weighted CMR has potential as a contrast free alternative for LGE in characterizing chronic MI

Cellular Postconditioning: Allogeneic Cardiosphere-Derived Cells Reduce Infarct Size and Attenuate Microvascular Obstruction When Administered After Reperfusion in Pigs With Acute Myocardial Infarction

Intracoronary (IC) delivery of cardiosphere-derived cells (CDCs) has been demonstrated to be safe and effective in porcine and human chronic myocardial infarction (MI). However, IC delivery of CDCs after reperfusion in acute MI has never been assessed in a clinically-relevant large animal model. We tested CDCs as adjunctive therapy to reperfusion in a porcine model of MI

Allogeneic Cardiospheres Delivered via Percutaneous Transendocardial Injection Increase Viable Myocardium, Decrease Scar Size, and Attenuate Cardiac Dilatation in Porcine Ischemic Cardiomyopathy

BackgroundEpicardial injection of heart-derived cell products is safe and effective post-myocardial infarction (MI), but clinically-translatable transendocardial injection has never been evaluated. We sought to assess the feasibility, safety and efficacy of percutaneous transendocardial injection of heart-derived cells in porcine chronic ischemic cardiomyopathy.Methods and ResultsWe studied a total of 89 minipigs; 63 completed the specified protocols. After NOGA-guided transendocardial injection, we quantified engraftment of escalating doses of allogeneic cardiospheres or cardiosphere-derived cells in minipigs (n = 22) post-MI. Next, a dose-ranging, blinded, randomized, placebo-controlled (“dose optimization”) study of transendocardial injection of the better-engrafting product was performed in infarcted minipigs (n = 16). Finally, the superior product and dose (150 million cardiospheres) were tested in a blinded, randomized, placebo-controlled (“pivotal”) study (n = 22). Contrast-enhanced cardiac MRI revealed that all cardiosphere doses preserved systolic function and attenuated remodeling. The maximum feasible dose (150 million cells) was most effective in reducing scar size, increasing viable myocardium and improving ejection fraction. In the pivotal study, eight weeks post-injection, histopathology demonstrated no excess inflammation, and no myocyte hypertrophy, in treated minipigs versus controls. No alloreactive donor-specific antibodies developed over time. MRI showed reduced scar size, increased viable mass, and attenuation of cardiac dilatation with no effect on ejection fraction in the treated group compared to placebo.ConclusionsDose-optimized injection of allogeneic cardiospheres is safe, decreases scar size, increases viable myocardium, and attenuates cardiac dilatation in porcine chronic ischemic cardiomyopathy. The decreases in scar size, mirrored by increases in viable myocardium, are consistent with therapeutic regeneration

A pan-European epidemiological study reveals honey bee colony survival depends on beekeeper education and disease control

Reports of honey bee population decline has spurred many national efforts to understand the extent of the problem and to identify causative or associated factors. However, our collective understanding of the factors has been hampered by a lack of joined up trans-national effort. Moreover, the impacts of beekeeper knowledge and beekeeping management practices have often been overlooked, despite honey bees being a managed pollinator. Here, we established a standardised active monitoring network for 5 798 apiaries over two consecutive years to quantify honey bee colony mortality across 17 European countries. Our data demonstrate that overwinter losses ranged between 2% and 32%, and that high summer losses were likely to follow high winter losses. Multivariate Poisson regression models revealed that hobbyist beekeepers with small apiaries and little experience in beekeeping had double the winter mortality rate when compared to professional beekeepers. Furthermore, honey bees kept by professional beekeepers never showed signs of disease, unlike apiaries from hobbyist beekeepers that had symptoms of bacterial infection and heavy Varroa infestation. Our data highlight beekeeper background and apicultural practices as major drivers of honey bee colony losses. The benefits of conducting trans-national monitoring schemes and improving beekeeper training are discussed

The importance of angiopoietin-1/angiopoietin-2 ratio in regulating the VEGF mediated vascular permeability in patients with asthma who smoke and in patients with severe refractory asthma

Background: Airway and vascular remodeling may play a prominent role in the clinical severity of Severe Refractory Asthma (SRA) as well as in asthmatic patients who smoke. Angiopoietin-1 (Ang-1), is an essential mediator of angiogenesis by establishing vascular integrity, whereas angiopoietin-2 (Ang-2) acts as its natural inhibitor. Objective: We aimed to determine the levels of angiopoietins in sputum supernatants of both patients with SRA and patients with asthma who smoke and to investigate possible associations with mediators and cells involved in both the inflammatory and the vascular remodeling process. Methods: Thirty-eight patients with SRA, 35 patients with moderate asthma and 20 healthy subjects were studied. For the asthmatic patients who smoke subgroup analysis, 87 patients with asthma (42 smokers) and 28 healthy subjects (14 smokers) were studied. All subjects underwent lung function tests, bronchial hyperresponsiveness assessment and sputum induction for cell count identification and Ang-1, Ang-2, VEGF, TGF-β1, Cys-LTs, MMP-2, IL-13, ECP, and IL-8 measurement in supernatants. Airway vascular permeability (AVP) index was also assessed. Results: Ang-1 and Ang-2 levels were significantly elevated in patients with SRA compared to patients with moderate asthma and control subjects [median, interquartile ranges ng/ml 30 (17-39) vs. 7.5 (5-11) vs. 4.7 (3.8-5.9) and pg/ml 506 (400-700) vs 190 (146-236) vs 96 (89-120) respectively, p<0.001]. Regression analysis showed a significant positive association between Ang-2 and AVP index, MMP-2, Ang-1 and VEGF in SRA. A weak association was also observed between Ang-1 and sputum eosinophils % in SRA. In patients with smoking asthma, Ang-1 and Ang-2 levels were significantly higher compared to patients with non-smoking asthma and healthy subjects, either smokers or non-smokers [median, interquartile ranges 24 (13-37) vs. 10 (7-14) vs. 5.3 (3.7-6.5) vs 4.6 (3.8-5.7) respectively, p<0.001 και 168 (132-203) vs 124 (82-152) vs 94 (78-113) vs 100 (96-108) respectively, p<0.001]. Regression analysis showed a significant positive association for Ang-2 with AVP index and VEGF in smoking asthma. A negative association was observed between Ang-1 and AVP index, MMP-2, VEGF and sputum neutrophils in smoking asthma. Conclusion: Our results indicate that both angiopoietins’ levels are higher in SRA compared to moderate asthma and healthy subjects. In SRA, Ang-2 is associated with mediators involved in both the inflammatory and the vascular remodeling process. Our results further indicate that both angiopoietins’ levels are higher in smoking asthma compared to non-smoking asthma and healthy subjects pointing towards a contribution of smoking through these mediators in the asthmatic angiogenesis process.Εισαγωγή: Η αναδιαμόρφωση των αεραγωγών και η αγγειακή αναδιαμόρφωση πιθανόν να παίζουν πρωτεύοντα ρόλο στην κλινική βαρύτητα των ασθενών με σοβαρό άσθμα, ανθιστάμενο στη θεραπεία (SRA) και των ασθενών με άσθμα που καπνίζουν. Η αγγειοποιητίνη-1 (Αng-1) είναι ένας μεσολαβητής της αγγειογένεσης, που δρα σταθεροποιητικά για την αγγειακή ακεραιότητα, ενώ η αγγειοποιητίνη-2 (Ang-2) δρα ως φυσικός αναστολέας αυτής. Σκοπός: Ο προσδιορισμός των επιπέδων των αγγειοποιητινών στο υπερκείμενο των πτυέλων ασθενών με SRA, ασθενών με μέτριο επιμένον άσθμα (καπνιστών και μη καπνιστών) και υγιών ατόμων (καπνιστών και μη καπνιστών) και η διερεύνηση πιθανών συσχετίσεων με κύτταρα και μεσολαβητές που εμπλέκονται τόσο στη φλεγμονή όσο και στην αγγειακή αναδιαμόρφωση. Μέθοδοι: 38 ασθενείς με SRA, 35 ασθενείς με μέτριο επιμένον άσθμα και 20 υγιή άτομα μελετήθηκαν. Για τις αναλύσεις στην υποομάδα των ασθενών με άσθμα που καπνίζουν, 87 ασθενείς με άσθμα (42 καπνιστές) και 28 υγιείς μάρτυρες (14 καπνιστές) μελετήθηκαν. Όλοι οι παραπάνω υποβλήθηκαν σε πρόκληση πτυέλων για προσδιορισμό των κυτταρικών πληθυσμών και μέτρηση στο υπερκείμενο των επιπέδων των Ang-1, Ang-2, VEGF, TGF-β1, MMP-2, IL-13, ECP και IL-8. Εκτιμήθηκε επίσης ο δείκτης αγγειακής διαπερατότητας των αεραγωγών (AVP index). Αποτελέσματα: Τα επίπεδα των Ang-1 και Ang-2 ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερα στους ασθενείς με SRA συγκριτικά με τους ασθενείς με μέτριο επιμένον άσθμα και τα υγιή άτομα [διάμεση τιμή, ng/ml 30 (17-39) vs. 7.5 (5-11) vs. 4.7 (3.8-5.9) αντίστοιχα και pg/ml 506 (400-700) vs 190 (146-236) vs 96 (89-120) αντίστοιχα, p<0.001]. Η ανάλυση γραμμικής παλινδρόμησης ανέδειξε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση ανάμεσα στην Ang-2 και τους AVP index, MMP-2, Ang-1 and VEGF στην ομάδα του SRA. Αδύναμη στατιστικά συσχέτιση παρατηρήθηκε επίσης ανάμεσα στην Ang-1 και το ποσοστό των ηωσινοφίλων στην ομάδα του SRA. Όσον αφορά την υποομάδα των ασθματικών καπνιστών, τα επίπεδα των Ang-1 (ng/ml) και Ang-2 (pg/ml) ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερα συγκριτικά με ασθματικούς μη καπνιστές, καθώς επίσης και με υγιείς μάρτυρες (καπνιστές και μη) [διάμεση τιμή, 24 (13-37) vs. 10 (7-14) vs. 5.3 (3.7-6.5) vs 4.6 (3.8-5.7) αντίστοιχα, p<0.001 και 168 (132-203) vs 124 (82-152) vs 94 (78-113) vs 100 (96-108) αντίστοιχα, p<0.001]. Η ανάλυση γραμμικής παλινδρόμησης ανέδειξε θετική συσχέτιση της Ang-2 με τον δείκτη AVP και τον VEGF σε καπνιστές ασθματικούς, ενώ αρνητική συσχέτιση παρατηρήθηκε για την Ang-1, με τον δείκτη AVP, την MMP-2, τον αριθμό των ουδετεροφίλων στα πτύελα και τον VEGF στους καπνιστές ασθματικούς. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματά μας μαρτυρούν ότι τα επίπεδα των αγγειοποιητινών 1 και 2 είναι υψηλότερα στους ασθενείς με SRA συγκριτικά με ασθενείς με μέτριο επιμένον άσθμα και υγιή άτομα. Στο SRA, η Ang-2 συσχετίζεται με μεσολαβητές που συμμετέχουν στην υποκείμενη φλεγμονή και την αγγειακή αναδιαμόρφωση των αεραγωγών. Υπάρχει αυξημένη έκφραση Ang-1 και 2 στα πτύελα καπνιστών ασθματικών και αυτό ενισχύει την υπόθεση ότι οι Ang-1 και 2 συμμετέχουν στην διαδικασία της αγγειογένεσης και της αγγειακής διαπερατότητας στο φαινότυπο του καπνιστή ασθματικού

Αποτελεσματικότητα της μειωμένης δόσης θρομβόλυσης σε συνδυασμό με αντιθρομβωτική αγωγή σε πειραματικό μοντέλο πρόκλησης θρόμβου

ΣΚΟΠΟΣ: Η χρήση της θρομβόλυσης σήμερα σε ασθενείς με οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου και ανάσπαση του ST διαστήματος, υποθάλπεται από τις αιμορραγικές της επιπλοκές. Σκοπός της μελέτης μας ήταν σε πειραματικό μοντέλο πρόκλησης αρτηριακού θρόμβου να διερευνήσουμε αν η μικρότερη δόση τενεκτεπλάσης θα μπορούσε με λιγότερες αιμορραγικές επιπλοκές να επιφέρει το ίδιο αποτέλεσμα με την πλήρη δόση. ΜΕΘΟΔΟΣ: Σε 15 χοίρους βάρους 30-35kg προκλήθηκε αρχικά εξωτερικός τραυματισμός των κοινών καρωτίδων (CA) και του προσθίου κατιόντα (LAD) με τη βοήθεια λαβίδας. Ακολούθησε έγχυση ποσότητας θρομβίνης ανάλογης με το αγγείο (100 IU για τον LAD και 190 IU για την CA) στο σημείο τραυματισμού. Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου να προκαλέσει θρόμβο άγγιξε το 73% για τις καρωτίδες και το 87% για τον πρόσθιο κατιόντα. 10 λεπτά μετά τη θρόμβωση των αγγείων χορηγούνταν 2000 IU τενεκτεπλάσης (Group A, n=5) ή 5000IU τενεκτεπλάσης (Group B,n=5) ή μόνο φυσιολογικός ορός (Group C, n=5) μέσω της έσω σφαγίτιδας φλέβας. Όλα τα ζώα έλαβαν 60IU/kg ηπαρίνη και αντιαιμοπεταλιακά. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: 60 λεπτά μετά τη χορήγηση της θρομβόλυσης παρατηρήθηκε ροή στο 58% των θρομβομένων αγγείων στο Group A, στο 85% στο Group Β και στο 20% στο Group C (P=0.028). Και οι δύο δόσεις τενεκτεπλάσης ήταν αποτελεσματικές όσον αφορά τη βατότητα των καρωτίδων (71% Group A vs 75% στο Group B vs 33% στο Group C, P=0.286), αλλά η μικρή δόση αποδείχτηκε λιγότερο αποτελεσματική όσον αφορά τη βατότητα του προσθίου κατιόντα (25 % στο Group A vs 100% στο Group B vs 0% στο Group C, P=0.015). Πιο συγκεκριμένα στο Group A η ροή στο LAD ήταν 30% της αρχικής και στις καρωτίδες 45% της αρχικής, ενώ στο Group Β 160% και 55% αντίστοιχα. Όλα τα αγγεία παρέμειναν βατά έως και 120 λεπτά μετά τη θρομβόλυση. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η μικρή δόση θρομβόλυσης αποδείχτηκε αποτελεσματική για την αντιμετώπιση θρόμβων αγγείων μεγάλης διαμέτρου όπως οι καρωτίδες αλλά όχι για αγγεία διαμέτρου όπως ο πρόσθιος κατιόντας.Background: We tested the hypothesis that low dose tenecteplase, a recombinant fibrin-specific plasminogen activator can induce efficient thrombolysis even in lower doses than the hitherto indicated, compared to full-dose thrombolytic therapy for STsegment myocardial infarction. Methods: Farm pigs (30-35kg, n=15) were imposed in a clinically relevant model of thrombosis. We used both the common carotid arteries and the left anterior descending artery below the first diagonal. The vessels were initially externally injured (application of pressure by forceps) followed by an appropriate for the vessel dose of thrombin (100IU for the LAD and 190 IU for CA). Occluding thrombi was achieved in 80% for the LAD and 57% for the CA. Ten minutes post occlusion the animals were allocated under continuous electrocardiogram and ultrasonic flow meter monitoring to one of the following groups: Group A) half-dose tenecteplase (2000IU); Group B) Full dose tenecteplase (5000IU); Group C) saline only. All animals received 60IU heparin and antiplatelet agents. The follow-up was 120 minutes post therapy administration. Results: Sixty minutes after lytic drug administration recanalization occurred in 58% of the occluded arteries in Group A, in 85% in Group B and in 20% in Group C (P=0.028). Both tenecteplase regimens were effective for treating carotid artery thrombosis (71% Group A vs 75% in Group B vs 33% in Group C, P=0.286), but low dose was significantly less effective in reestablishing flow in proximally occluded LADs (25 % in Group A vs 100% in Group B vs 0% in Group C, P=0.015). All vessels with restored flow at 60 minutes remained patent at least for 1hr. In Group A, at 60 minutes after tenecteplase administration, flow velocity in LAD reached 30% of the baseline value and 45% in carotids, while in Group B flow was 160% and 55% respectively, suggesting restoration of larger lumen diameter in the treated vessels. Post reperfusion ventricular arrhythmias that required treatment occurred equally in all groups. No differences in hemodynamic or blood coagulation tested parameters were observed between the groups. Conclusions: The arterial thrombosis model developed in the current study appears clinically relevant and useful for testing the efficacy of different thrombolytic regimens. Our data demonstrate that low dose tenecteplase can be successfully used for treating thrombosis of larger diameter vessels, such as the carotids, but appears inadequate for treating LAD thrombotic occlusions

Efficacy of low dose tenecteplase in restoring vessel patency in a clinically relevant large animal experimental model

Background: We tested the hypothesis that low dose tenecteplase, a recombinant fibrin-specific plasminogen activator can induce efficient thrombolysis even in lower doses than the hitherto indicated, compared to full-dose thrombolytic therapy for ST-segment myocardial infarction.Methods: Farm pigs (30-35kg, n=15) were imposed in a clinically relevant model of thrombosis. We used both the common carotid arteries and the left anterior descending artery below the first diagonal. The vessels were initially externally injured (application of pressure by forceps) followed by an appropriate for the vessel dose of thrombin (100IU for the LAD and 190 IU for CA). Occluding thrombi was achieved in 80% for the LAD and 57% for the CA. Ten minutes post occlusion the animals were allocated under continuous electrocardiogram and ultrasonic flow meter monitoring to one of the following groups: Group A) half-dose tenecteplase (2000IU); Group B) Full dose tenecteplase (5000IU); Group C) saline only. All animals received 60IU heparin and antiplatelet agents. The follow-up was 120 minutes post therapy administration.Results: Sixty minutes after lytic drug administration recanalization occurred in 58% of the occluded arteries in Group A, in 85% in Group B and in 20% in Group C (P=0.028). Both tenecteplase regimens were effective for treating carotid artery thrombosis (71% Group A vs 75% in Group B vs 33% in Group C, P=0.286), but low dose was significantly less effective in reestablishing flow in proximally occluded LADs (25 % in Group A vs 100% in Group B vs 0% in Group C, P=0.015). All vessels with restored flow at 60 minutes remained patent at least for 1hr. In Group A, at 60 minutes after tenecteplase administration, flow velocity in LAD reached 30% of the baseline value and 45% in carotids, while in Group B flow was 160% and 55% respectively, suggesting restoration of larger lumen diameter in the treated vessels. Post reperfusion ventricular arrhythmias that required treatment occurred equally in all groups. No differences in hemodynamic or blood coagulation tested parameters were observed between the groups.Conclusions: The arterial thrombosis model developed in the current study appears clinically relevant and useful for testing the efficacy of different thrombolytic regimens. Our data demonstrate that low dose tenecteplase can be successfully used for treating thrombosis of larger diameter vessels, such as the carotids, but appears inadequate for treating LAD thrombotic occlusions.ΣΚΟΠΟΣ: Η χρήση της θρομβόλυσης σήμερα σε ασθενείς με οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου και ανάσπαση του ST διαστήματος, υποθάλπεται από τις αιμορραγικές της επιπλοκές. Σκοπός της μελέτης μας ήταν σε πειραματικό μοντέλο πρόκλησης αρτηριακού θρόμβου να διερευνήσουμε αν η μικρότερη δόση τενεκτεπλάσης θα μπορούσε με λιγότερες αιμορραγικές επιπλοκές να επιφέρει το ίδιο αποτέλεσμα με την πλήρη δόση.ΜΕΘΟΔΟΣ: Σε 15 χοίρους βάρους 30-35kg προκλήθηκε αρχικά εξωτερικός τραυματισμός των κοινών καρωτίδων (CA) και του προσθίου κατιόντα (LAD) με τη βοήθεια λαβίδας. Ακολούθησε έγχυση ποσότητας θρομβίνης ανάλογης με το αγγείο (100 IU για τον LAD και 190 IU για την CA) στο σημείο τραυματισμού. Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου να προκαλέσει θρόμβο άγγιξε το 73% για τις καρωτίδες και το 87% για τον πρόσθιο κατιόντα. 10 λεπτά μετά τη θρόμβωση των αγγείων χορηγούνταν 2000 IU τενεκτεπλάσης (Group A, n=5) ή 5000IU τενεκτεπλάσης (Group B,n=5) ή μόνο φυσιολογικός ορός (Group C, n=5) μέσω της έσω σφαγίτιδας φλέβας. Όλα τα ζώα έλαβαν 60IU/kg ηπαρίνη και αντιαιμοπεταλιακά.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: 60 λεπτά μετά τη χορήγηση της θρομβόλυσης παρατηρήθηκε ροή στο 58% των θρομβομένων αγγείων στο Group A, στο 85% στο Group Β και στο 20% στο Group C (P=0.028). Και οι δύο δόσεις τενεκτεπλάσης ήταν αποτελεσματικές όσον αφορά τη βατότητα των καρωτίδων (71% Group A vs 75% στο Group B vs 33% στο Group C, P=0.286), αλλά η μικρή δόση αποδείχτηκε λιγότερο αποτελεσματική όσον αφορά τη βατότητα του προσθίου κατιόντα (25 % στο Group A vs 100% στο Group B vs 0% στο Group C, P=0.015). Πιο συγκεκριμένα στο Group A η ροή στο LAD ήταν 30% της αρχικής και στις καρωτίδες 45% της αρχικής, ενώ στο Group Β 160% και 55% αντίστοιχα. Όλα τα αγγεία παρέμειναν βατά έως και 120 λεπτά μετά τη θρομβόλυση. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η μικρή δόση θρομβόλυσης αποδείχτηκε αποτελεσματική για την αντιμετώπιση θρόμβων αγγείων μεγάλης διαμέτρου όπως οι καρωτίδες αλλά όχι για αγγεία διαμέτρου όπως ο πρόσθιος κατιόντας