Legatura atriale sinistra nell'embrione aviario come modello per l'alterato carico emodinamico durante lo sviluppo vascolare precoce
June 16th, 2023
Qui, presentiamo un protocollo visivo dettagliato per l'esecuzione del modello di legatura atriale sinistra (LAL) nell'embrione aviario. Il modello LAL altera il flusso intracardiaco, che modifica il carico di sollecitazione da taglio della parete, imitando la sindrome del cuore sinistro ipoplasico. Viene presentato un approccio per superare le sfide di questo difficile modello di microchirurgia.
Il nostro laboratorio si concentra sull'effetto del flusso sanguigno e del carico pressorio sulle arcate cardiache e sui ventricoli embrionali aviari. Il nostro obiettivo è quello di contribuire ai complessi meccanismi biomeccanici che collegano la morfologia vascolare al carico meccanico nel modello LL. Manteniamo anche un forte programma di ricerca di bioingegneria clinica e chirurgica.
In un recente studio collaborativo condotto dal gruppo di operazioni professorali dell'Imperial College, sono stati utilizzati modelli a elementi finiti basati su immagini e sequenziamento di RNA a singola cellula per illustrare l'aumento dei ceppi di miocardia tridimensionale nei ventricoli dopo la legatura atriale sinistra nello stadio 25. Tale conoscenza può essere tradotta in interazione cardiovascolare fetale nell'uomo. Una cavità ventricolare sinistra più piccola e una compressione in tutti i recessi della trabecola sono stati osservati con l'intervento di LL.
Inoltre, la LL ha alterato la normale struttura ventricolare e ha riorientato l'aspetto della trabecola. Inoltre, il modello LL ha causato l'allargamento della cavità ventricolare destra, cambiamenti nella struttura trabecolare e un aumento del carico del volume miocardico. La LL influenza il carico emodinamico nell'embrione di pulcino, portando alla sindrome del cuore sinistro ipoplasico.
L'elasticità del miocardio che si sviluppa normalmente subisce cambiamenti in particolare nel fenotipo HLHS. Questi risultati possono guidare lo sviluppo di potenziali trattamenti per gli studi clinici e guidare i modelli predittivi di competizione.
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Panoramica
Questo articolo presenta un protocollo visivo dettagliato per eseguire il modello di legatura atriale sinistra (LAL) negli embrioni di uccelli, che imita la sindrome del cuore sinistro ipoplastico alterando il flusso intracardiaco e il carico di stress da taglio sulla parete.
Componenti chiave dello studio
Area della scienza
- Biomeccanica cardiovascolare
- Embriologia aviaria
- Bioingegneria chirurgica
Sfondo
- Il modello LAL è utilizzato per studiare gli effetti del flusso sanguigno alterato sullo sviluppo del cuore.
- Comprendere i meccanismi biomeccanici è cruciale per tradurre i risultati in interventi cardiovascolari umani.
- Studi precedenti hanno utilizzato tecniche di imaging e modellazione per analizzare le deformazioni miocardiche.
- Le sfide nelle tecniche di microchirurgia sono affrontate in questo protocollo.
Obiettivo dello studio
- Fornire una guida completa per eseguire il modello LAL negli embrioni di uccelli.
- Esplorare la relazione tra morfologia vascolare e carico meccanico.
- Migliorare le tecniche chirurgiche nella ricerca di bioingegneria.
Metodi utilizzati
- Protocollo visivo per la legatura atriale sinistra negli embrioni di uccelli.
- Modellazione a elementi finiti basata su immagini.
- Sequenziamento dell'RNA a singola cellula.
- Valutazione delle deformazioni miocardiche dopo l'intervento chirurgico.
Risultati principali
- Ha dimostrato l'impatto di LAL sulla dimensione della cavità ventricolare sinistra.
- Ha identificato effetti di compressione nei recessi trabecolari.
- Ha fornito informazioni sui cambiamenti di deformazione miocardica dopo l'intervento.
- Ha contribuito alla comprensione degli interventi cardiovascolari fatali negli esseri umani.
Conclusioni
- Il modello LAL è uno strumento prezioso per studiare lo sviluppo cardiaco.
- I risultati possono informare gli approcci clinici per i difetti cardiaci congeniti.
- Le ricerche future possono basarsi su queste intuizioni per migliorare gli esiti chirurgici.
