Local administration of porcine immunomodulatory, chemotactic and angiogenic extracellular vesicles using engineered cardiac scaffolds for myocardial infarction
Monguió-Tortajada, Marta (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Prat-Vidal, Cristina (Institut Germans Trias i Pujol. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol)
Morón-Font, Miriam (Institut Germans Trias i Pujol. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol)
Clos Sansalvador, Marta (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Calle Arias, Alexandra (Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (Espanya). Departamento de Reproducción Animal)
Gastelurrutia, Paloma (Institut Germans Trias i Pujol. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol)
Cserkóová, Adriana (Institut Germans Trias i Pujol. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol)
Morancho, Anna (Hospital Universitari Vall d'Hebron. Institut de Recerca)
Ramírez de Paz, Miguel Ángel (Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (Espanya). Departamento de Reproducción Animal)
Rosell Novel, Anna (Hospital Universitari Vall d'Hebron. Institut de Recerca)
Bayés-Genís, Antoni (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Medicina)
Gálvez-Montón, Carolina (Institut Germans Trias i Pujol. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol)
Borràs i Serres, Francesc Enric (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, de Fisiologia i d'Immunologia)
Rudilla, F. (Institut Germans Trias i Pujol. Hospital Universitari Germans Trias i Pujol)

Date:	2021
Abstract:	The administration of extracellular vesicles (EV) from mesenchymal stromal cells (MSC) is a promising cell-free nanotherapy for tissue repair after myocardial infarction (MI). However, the optimal EV delivery strategy remains undetermined. Here, we designed a novel MSC-EV delivery, using 3D scaffolds engineered from decellularised cardiac tissue as a cell-free product for cardiac repair. EV from porcine cardiac adipose tissue-derived MSC (cATMSC) were purified by size exclusion chromatography (SEC), functionally analysed and loaded to scaffolds. cATMSC-EV markedly reduced polyclonal proliferation and pro-inflammatory cytokines production (IFNγ, TNFα, IL12p40) of allogeneic PBMC. Moreover, cATMSC-EV recruited outgrowth endothelial cells (OEC) and allogeneic MSC, and promoted angiogenesis. Fluorescently labelled cATMSC-EV were mixed with peptide hydrogel, and were successfully retained in decellularised scaffolds. Then, cATMSC-EV-embedded pericardial scaffolds were administered in vivo over the ischemic myocardium in a pig model of MI. Six days from implantation, the engineered scaffold efficiently integrated into the post-infarcted myocardium. cATMSC-EV were detected within the construct and MI core, and promoted an increase in vascular density and reduction in macrophage and T cell infiltration within the damaged myocardium. The confined administration of multifunctional MSC-EV within an engineered pericardial scaffold ensures local EV dosage and release, and generates a vascularised bioactive niche for cell recruitment, engraftment and modulation of short-term post-ischemic inflammation.
Grants:	Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017-SGR-301 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017-SGR-1427 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017-SGR-483 Ministerio de Economía y Competitividad SAF2017-84324-C2-1-R Ministerio de Economía y Competitividad PID2019-110137RB-I00 Ministerio de Economía y Competitividad PID2019-107145RB-I00 Instituto de Salud Carlos III PI17-01487 Instituto de Salud Carlos III PIC18-00014 Instituto de Salud Carlos III ICI19-00039 Instituto de Salud Carlos III PI18-00256 Instituto de Salud Carlos III PI18-01227 Instituto de Salud Carlos III ICI20-00135 Instituto de Salud Carlos III RD16-0009 Instituto de Salud Carlos III RD16-0011-0006 Instituto de Salud Carlos III CB16-11-00403 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2019-PROD-00122 Instituto de Salud Carlos III CPII15-00003 Instituto de Salud Carlos III PI16-00981
Note:	Altres ajuts: This work was supported in part by grants from Fundació la Marató de TV3 (201516-10, 201502-30).
Note:	Altres ajuts: PERIS/SLT002-16-00234
Note:	Altres ajuts: PERIS/SLT002-16-00209
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	Exosomes ; Mesenchymal stem/stromal cells ; Migration ; Infiltration ; Cardiac tissue engineering
Published in:	Bioactive Materials, Vol. 6 (march 2021) , p. 3314-3327, ISSN 2452-199X

DOI: 10.1016/j.bioactmat.2021.02.026
PMID: 33778207

14 p, 12.2 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Health sciences and biosciences > Institut d'Investigació en Ciencies de la Salut Germans Trias i Pujol (IGTP)
Articles > Research articles
Articles > Published articles