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Article de méthode

La ligature auriculaire gauche chez l’embryon aviaire comme modèle de modification de la charge hémodynamique au cours du développement vasculaire précoce

2.1K vues

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DOI :

10.3791/65330

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16 juin 2023

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* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Nous présentons ici un protocole visuel détaillé pour l’exécution du modèle de ligature auriculaire gauche (LAL) dans l’embryon aviaire. Le modèle LAL modifie le flux intracardiaque, ce qui modifie la charge de contrainte de cisaillement de la paroi, imitant le syndrome hypoplasique du cœur gauche. Une approche pour surmonter les défis de ce modèle difficile de microchirurgie est présentée.

Résumé

En raison de sa configuration ventriculaire mature à quatre chambres, de sa facilité de culture, de son accès à l’imagerie et de son efficacité, l’embryon aviaire est un modèle animal vertébré privilégié pour étudier le développement cardiovasculaire. Les études visant à comprendre le développement normal et le pronostic des malformations cardiaques congénitales adoptent largement ce modèle. Des techniques chirurgicales microscopiques sont introduites pour modifier les schémas de charge mécanique normaux à un moment embryonnaire spécifique et suivre la cascade moléculaire et génétique en aval. Les interventions mécaniques les plus courantes sont la ligature de la veine vitelline gauche, la pose de bandes conotruncales et la ligature auriculaire gauche (LAL), modulant la pression vasculaire intra-muros et la contrainte de cisaillement de la paroi due au flux sanguin. La LAL, en particulier si elle est réalisée in ovo, est l’intervention la plus difficile, avec des rendements d’échantillons très faibles en raison des opérations microchirurgicales séquentielles extrêmement fines. Malgré son risque élevé, l’in ovo LAL est très précieux scientifiquement car il imite la pathogenèse du syndrome hypoplasique du cœur gauche (HLHS). Le SHLH est une cardiopathie congénitale complexe cliniquement pertinente observée chez les nouveau-nés humains. Un protocole détaillé pour la LAL in ovo est documenté dans cet article. Brièvement, les embryons aviaires fécondés ont été incubés à 37,5 °C et à 60 % d’humidité constante, généralement jusqu’à ce qu’ils atteignent les stades 20 à 21 de Hamburger-Hamilton (HH). Les coquilles d’œufs ont été ouvertes et les membranes externe et interne ont été retirées. L’embryon a été doucement tourné pour exposer le bulbe auriculaire gauche de l’oreillette commune. Des micro-nœuds pré-assemblés à partir de sutures en nylon 10-0 ont été délicatement positionnés et attachés autour du bourgeon auriculaire gauche. Finalement, l’embryon a été remis dans sa position d’origine et la LAL a été complétée. Les ventricules normaux et instrumentés par LAL ont montré des différences statistiquement significatives dans le compactage des tissus. Un pipeline efficace de génération de modèles LAL contribuerait à des études axées sur les manipulations mécaniques et génétiques synchronisées au cours du développement embryonnaire des composants cardiovasculaires. De même, ce modèle fournira une source de cellules perturbées pour la recherche sur la culture tissulaire et la biologie vasculaire.

Introduction

Les cardiopathies congénitales (CHD) sont des troubles structurels qui surviennent en raison d’un développement embryonnaire anormal1. En plus des conditions génétiques, la pathogenèse est influencée par une altération de la charge mécanique 2,3. Le syndrome hypoplasique du cœur gauche (HLHS), une cardiopathie congénitale, se traduit par un ventricule ou une aorte sous-développés à la naissance4 avec un taux de mortalité élevé 5,6. Malgré les progrès récents dans sa prise en charge clinique, la dynamique ....

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Protocole

Les œufs blancs fertiles de Livourne sont obtenus auprès de fournisseurs de confiance et incubés selon les directives approuvées par l’université. Les embryons de poussins des stades 18 (jour 3) à 24 (jour 4) (les stades présentés dans cet article) ne sont pas considérés comme des animaux vertébrés vivants par la directive 2010/63/UE de l’Union européenne (UE) et les lignes directrices de l’Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) aux États-Unis. Les embryons de poussins sont considérés comme des « animaux vivants » après le 19e jour d’incubation selon les lois américaines, mais pas pour l’UE. Chaque œuf est étiqueté avec la date de début de l’éclosion et l....

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Résultats

Des techniques avancées d’imagerie résolue en temps peuvent être utilisées pour observer les changements structurels et morphologiques dus à l’intervention LAL10. De plus, les échantillons de LAL se prêtent également à des méthodes moléculaires et biologiques19,28. Le tableau 1 présente des exemples d’études qui ont utilisé les résultats du modèle LAL. Dans ce contexte, l’intervention LAL a été réalisée sur des embryons de.......

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Discussion

Dans le HLHS, le flux sanguin est altéré en raison de défauts structurels, conduisant à une morphologie anormale du côté gauche 4,6. Le présent modèle fournit un système expérimental pratique pour mieux comprendre la progression du HLHS et peut même imiter sa pathogenèse8. Cependant, l’établissement d’un modèle animal HLHS entièrement équivalent sur le plan clinique est une tâche difficile. En plus du modèle LAL aviaire présenté ici, des é.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Nous reconnaissons le prix Tubitak 2247A pour le chercheur principal 120C139 qui a fourni un financement. Les auteurs tiennent également à remercier PakTavuk Gıda. A. S., Istanbul, Turquie, pour avoir fourni des ovules fertiles et soutenu la recherche cardiovasculaire.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Suture chirurgicale en nylon 10-0Ethicon
Elastica van Gieson Kit de colorationSigma-Aldrich115974Pour la coloration des tissus conjonctifs dans les coupes histologiques
Absolu d’éthanolInterlab64-17-5Pour l’étape de stérilisation, 70 % d’éthanol a été obtenu en diluant de l’éthanol absolu avec de l’eau distillée.
IncubateurKUHL, Flemington, New Jersey-U.S.AAZYSS600-110
KimwipesInterlab080.65.002
MicroscissorsWorld Precision Instruments (WPI), Sarasota FL555640SVannas STR 82 mm
Parafilm MSigma-AldrichP7793-1EAEtape de scellement pour réincubation d’œufs
Paraplast BulkLeica Biosystems  ;39602012Support d’enrobage tissulaire
StéréomicroscopeZeiss Stemi 508  ; Stemi 508Utilisé à la station 1
StéréomicroscopeZeiss Stemi 2000-CStemi 2000-CUtilisé à la station 2
Pince à épiler (Dumont 4 INOX #F4)Adumont & Fils, SuisseUtilisé pour retourner l’embryon
Pince à épiler (Super Fine Dumont #5SF)  ;World Precision Instruments (WPI), Sarasota FL501985Utilisé pour retirer les membranes de l’embryon

Références

  1. Wang, T., et al. Congenital heart disease and risk of cardiovascular disease: A meta-analysis of cohort studies. Journal of the American Heart Association. 8 (10), e012030(2019).
  2. Chaudhry, B., et al.

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Réimpressions et autorisations

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