يصف البروتوكول الحالي تقنية جديدة لربط الأبهر في الفئران للحث على تضخم القلب الزائد بالضغط. للربط ، يتم استخدام حلقة مطاطية ذات قطر داخلي ثابت. تعد هذه التقنية الجديدة بتباين أقل وبيانات أكثر قابلية للتكرار للتجارب المستقبلية.
يعد ربط الأبهر في الفئران أحد النماذج التجريبية الأكثر استخداما لتضخم القلب الناجم عن الحمل الزائد لضغط القلب وتحريض قصور القلب. تعتمد التقنية المستخدمة سابقا على خياطة ملولبة حول قوس الأبهر مربوطة بإبرة حادة 27 جم لإحداث تضيق. تعتمد هذه الطريقة على قيام الجراح بتشديد الخيط يدويا ، وبالتالي يؤدي إلى تباين كبير في حجم القطر. طريقة محسنة حديثا وصفها Melleby et al. تعد بتباين أقل وقابلية أكبر للتكاثر بعد الجراحة. تستخدم التقنية الجديدة ، o-ring- aortic banding (ORAB) ، حلقة مطاطية غير قابلة للانزلاق بدلا من خياطة بخيط ، مما يؤدي إلى تقليل التباين في الضغط الزائد والأنماط الظاهرية القابلة للتكرار لتضخم القلب. أثناء الجراحة ، يتم وضع الحلقة o بين الشرايين السباتية العضدية والشرايين السباتية اليسرى. يتم تأكيد انقباض ناجح عن طريق تخطيط صدى القلب. بعد 1 يوم ، يؤدي الموضع الصحيح للحلقة إلى زيادة سرعة التدفق في الشريان الأورطي المستعرض على التضيق الناجم عن الحلقة o. بعد 2 أسابيع ، ثبت ضعف وظيفة القلب من خلال انخفاض جزء القذف وزيادة سمك الجدار. الأهم من ذلك ، إلى جانب التباين الأقل في حجم القطر ، يرتبط ORAB بانخفاض معدلات الوفيات أثناء وبعد الجراحة مقارنة بانقباض الأبهر المستعرض (TAC). وبالتالي ، يمثل ORAB طريقة متفوقة على جراحة TAC شائعة الاستخدام ، مما يؤدي إلى نتائج أكثر قابلية للتكرار وتقليل محتمل في عدد الحيوانات المطلوبة.
بينما يمكن ملاحظة تضخم القلب الفسيولوجي أثناء النمو والتمرين والحمل ، فإن تضخم القلب المرضي يستجيب لظروف إجهاد الدورة الدموية مثل ارتفاع ضغط الدم الشرياني أو أمراض صمامات القلب أو الطفرات الجينية. في البداية ، يخضع القلب لعملية إعادة تشكيل تتميز بزيادة حجم عضلة القلب وسماكة جدران البطين للحفاظ على وظيفة القلب 1,2. من ناحية أخرى ، يرتبط إعادة تشكيل القلب المرضي بزيادة خطر عدم انتظام ضربات القلب والموت المفاجئ وارتفاع معدل الوفيات. أخيرا ، مع مرور الوقت ، يؤدي إلى تمدد البطين ، وانخفاض قوي في وظيفة الانقباض ، والتقدم النهائي إلى قصور القلب (HF) ، والذي يرتبط بارتفاع معدلات المراضة والوفيات والتكاليف المجتمعية3. لذلك ، هناك حاجة ملحة لفهم الخلفية الجزيئية من أجل تطوير استراتيجيات علاجية جديدة4.
ربط الأبهر هو نموذج يحاكي تضخم البطين الأيسر الناجم عن الضغط الزائد (LV) وفشل القلب في الفئران5. باستخدام هذه الطريقة ، من الممكن فحص الآليات المرضية لإعادة تشكيل القلب الناجم عن الضغط الزائد في الجسم الحي. تم الإبلاغ عن أول إجراء لربط الأبهر في الفئران بواسطة Rockman et al.6. يحدث الحمل الزائد للضغط عن طريق ربط قائم على خياطة الخيط حول الشريان الأورطي (بين الشريان السباتي العضدي والشريان السباتي الأيسر المشترك). لإنشاء تضيق قطره 0.4 مم ، يتم وضع خياطة حول إبرة 27 G والشريان الأورطي. بعد الربط ، تتم إزالة الإبرة 6,7.
على الرغم من أن قطر الإبرة ثابت ، إلا أن ضيق الخيط يعتمد بشكل كبير على الجراح ، وبالتالي يؤثر على النمط الظاهري المستحث لتضخم القلب. بالإضافة إلى ذلك ، في الطريقة القائمة على الخيط / الخيط ، هناك درجة متغيرة من قطر التضيق بعد الجراحة ، مرتبطة بتباين كبير في معدل الوفيات 8,9. علاوة على ذلك ، فإن تدريب هذه الطريقة يمثل تحديا ، خاصة فيما يتعلق بإيجاد المستوى المناسب والاتساق في شد الخيط. أخيرا ، في بداية التدريب ، يحدث ارتفاع معدل الوفيات أثناء وبعد الجراحة بسبب اضطراب الشريان الأورطي أو إصابة الأنسجة الأخرى ، بالإضافة إلى تباين كبير في مدى التضيق في الحيوانات الباقية على قيد الحياة.
في الآونة الأخيرة ، تم وصف إجراء محسن لربط الأبهر بواسطة Melleby et al.10. قدموا طريقة ORAB (ربط الأبهر الدائري) مع تباين أقل في التضيق ومستويات عالية التكرار من الضغط الزائد باستخدام حلقة مطاطية غير قابلة للانزلاق بقطر داخلي ثابت يبلغ 0.71 مم و 0.66 مم و 0.61 مم. باختصار ، يتم قطع الحلقة o مفتوحة ، وتوضع حول القوس الصاعد ، وتغلق مرة أخرى بواسطة خيوط. أبلغ علماء آخرون يستخدمون هذه الحلقات o عن تباين أقل في تضخم القلب المستحث9. كما لاحظوا الوفيات أثناء وبعد الجراحة ، بالإضافة إلى قابلية أفضل للتكاثر وتباين أقل في النمط الظاهري الضخاميالمستحث 9,11. توضح هذه المقالة إجراء هذه الاستراتيجية الفريدة في بروتوكول خطوة بخطوة. ستساعد الخبرة المشتركة في هذا التقرير العلماء الآخرين على تحسين تقنياتهم في هذا المجال.
للحث على تضخم القلب الذي يؤدي إلى قصور القلب بعد 6 أسابيع ، يوصى بإجراء عملية جراحية للفئران الذكور C57BL / 6N البالغة من العمر 12 أسبوعا. أظهرت مقارنة بعد أسبوعين من ربط الأبهر بين سلالات الفئران C57BL / 6N و C57BL / 6J اختلال وظيفي حاد في القلب وما يرتبط به من زيادة في معدل الوفيات في الفئران C57BL / 6N. لذلك ، هذه هي الأنسب لنماذج قصور القلب12. الفئران الذكور والإناث البالغة من العمر اثني عشر أسبوعا لها حجم مثالي لتعرض الشريان الأورطي ووضع الحلقة o بأدوات خاصة.
تم استخدام ربط الأبهر القائم على الخيط / الخيط لسنوات عديدة للحث على تضخم القلب الزائد بالضغط في الفئران. إنها طريقة راسخة للتحقيق في الآليات المرضية لإعادة تشكيل القلب وتطور المرض في الجسم الحي. القيود هي التباين المرتفع نسبيا في درجة التضيق ، وبالتالي إعادة البناء. تعمل تقنية ORAB ال?…
The authors have nothing to disclose.
وحظي هذا العمل بدعم من الوزارة الاتحادية للسياسات والشؤون الخارجية (BMBF) إلى L.L.، N.F.، وO.J.M. (IVOLADMT-HF; FKZ 01KC2006A).
1 x long Fixators, 6 cm | 18200-01 | ||
2 x Blunt Retractors, 5 mm wide | 18200-11 | ||
2 x Short Fixators, 3 cm | 18200-02 | ||
2 x fine tip 45° angled forceps | FST (fine sience tools) | 11160-10 | |
3 x Blunt Retractors, 2.5 mm wide | 18200-10 | ||
3 x Retractor Wires | 18200-05 | ||
4-0 absorbable suture (Vicryl) | ETHICON | SABBKLT0 | Used to suture skin |
6-0 suture (Prolene), needle size:13 mm | ETHICON | JDP879 | Used to suture chest muscle |
8-0 suture (Prolene), needle size: 6.5 mm | ETHICON | RHBECH | Used to fast the Ring |
Anesthetizing Box, Small | Havard apparatus | 50-0108 | |
C57BL/6N mice | Charles River | ||
Fluosorber Activated Charcoal Filter Canister | Havard apparatus | 34-0415 | Used to induce and maintain anesthesia |
Handmade laryngsopcope | Intubationshelp | ||
Harvard Apparatus Anesthetic Vaporizer | Havard apparatus | Used to induce and maintain anesthesia | |
Heating pad + rectal probe (LSI Letica Scientific Instruments:Temperature control unit HB 101/2 ) | Panlab/ Havard apparatus | Used to control and maintain body temperature | |
i.v. cannula blue 22-gauge (Vasofix Braunüle 0.9 x 25 mm) | B/Braunsharing Expertise | 4268091B | intubation |
isofluran | Baxter | Anesthesia | |
Kodan (betadine solution) | Schülke | 20003960-A | Desinfection |
ligation aid | FST (fine sience tools) | 18062-12 | Used to perform liagtion with O-ring |
Microscope Lighting: Schott VisiLED Set MC1500/S80-55 (+ controller) | SCHOTT | Ligth | |
Microscope camera (Leica IC80 HD) | Leica | Used for visualiation operating field | |
MiniVac Complete Anesthesia Systems for small rodents | Havard apparatus | 75-0233 | Used to induce and maintain anesthesia |
Mouse Ventilator MiniVent Type 845 | Havard Apparatus | 73-0044 | Used to ventilation during surgery |
Needle holder | FST (fine sience tools) | TE-10804 | |
O-ring, non-slip rubber (0.0018 mm x 0.020 mm) | Apple Rubber Products | Liagtion of the aortic arch | |
Scissors | FST (fine sience tools) | 14040-09 | Used to cut the skin and threads |
Small Animal Retraction System (Kit for Animals up to 200 g) | FST (fine sience tools) | 18200-20 | |
Small Base Plate, 20 x 30 cm | 18200-03 | ||
Table intgerated with heating pad + rectal probe + ECG and transducer tripod | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
Temgesic (Buprenorphin) | Indivior UK Limited | 997.00.00 | Pain pre-medication |
three-way stop cock (blue) | |||
Tramal (Tamadol) | Grünental | Pain post-medication | |
transducer probe MS400 (Visual Sonics) | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
Ultrasound system with cardioligy package | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
Vannas Spring Scissors – 2.5 mm Cutting Edge | FST (fine sience tools) | 15000-08 | Used to cut intercostal chest muscle |
vet ointment | Bepanten | Used to prevent eyes from drying out |