שיטה מתוקנת לגרימת ימפתית משנית בתוך הגפיים של עכברים
Summary
מודל זה חיה מאפשר לחוקרים לגרום מימפתית משני משמעותי מבחינה סטטיסטית בתוך האיבר הארוך של עכברים, שנמשך לפחות 8 שבועות. המודל יכול לשמש כדי ללמוד את הפתופסולוגיה של ימפתית ולחקור אפשרויות טיפול הרומן.
Abstract
דגמי בעלי חיים הם בעלי חשיבות עליונה במחקר של ימפתית על מנת להבין את הפתופסולוגיה של המחלה, אלא גם כדי לחקור אפשרויות טיפול פוטנציאליות. מודל זה של העכבר מאפשר לחוקרים לגרום ימפתית משמעותי מתמשך לפחות 8 שבועות. ימפתית הוא המושרה באמצעות שילוב של הקרנות שבירה ואבלציה כירורגית של lymphatics. מודל זה דורש כי העכברים לקבל מנה של 10 אפור (Gy) קרינה לפני ואחרי הניתוח. החלק הכירורגי של המודל כולל הארכה של שלושה כלי הלימפה החילוץ של שני בלוטות הלימפה מתוך הגוף החוצה העכבר. לאחר גישה לכלי מיקרו כירורגי מיקרוסקופ חיוני, בשל מבנים אנטומיים קטנים של עכברים. היתרון של מודל זה הוא שהוא יוצר ימפתית משמעותיים סטטיסטית, אשר מספק בסיס טוב להערכת אפשרויות טיפול שונות. זוהי גם אפשרות גדולה וזמינה בקלות עבור הכשרה מיקרוכירורגית. המגבלה של מודל זה היא כי ההליך יכול להיות ארוך זמן, במיוחד אם לא לתרגל מראש. המודל מביא לימפתית באופן אובייקטיבי בעכברים, מבלי לגרום לתחלואה קשה ונבדק בשלושה פרויקטים נפרדים.
Introduction
ימפתית מאופיין על ידי הצטברות של נוזל הלימפה המובילה נפיחות רקמות מקומי, אשר מתרחשת בעיקר בשל לקויי או זרימה של נוזל הלימפה בכלי הלימפה1. זרימת הלימפה יכול להיות לקוי או מופרת על ידי זיהום, חסימה, פציעה או פגמים מולדים במערכת הלימפה2. אלה התוצאה הסופית של הצטברות של נוזל הלימפה, אשר מוביל למצב כרוני של דלקת, וכתוצאה מכך פיברוזיס הבאים, כמו גם התצהיר של רקמת האדיפוז3. ניתן לסווג את ימפתית כימפתית ראשי או משני. ראשי ימפתית נגרמת על ידי חריגות התפתחותיות או מוטציה גנטית2,4. ימפתית משנית מתרחשת בשל מחלה מערכתית הבסיסית, ניתוח או טראומה2,4. ימפתית משנית היא הצורה הנפוצה ביותר של ימפתית בעולם2. במדינות מפותחות, הגורם השכיח ביותר של ימפתית משנית הוא טיפול אונלוגי כגון הקרנות שדון ובלוטות הלימפה לנתיחה5. ימפתית הוא הנפוץ ביותר בקרב חולי סרטן השד, אבל יכול גם לפתח בחולים עם גניקולוגיות, מלנומה, שמין או סרטן צווארשישה. זה הציע כי מתוך כל הנשים שאובחנו עם סרטן השד, 21% יפתחו ימפתית7.
ימפתית יכול להיות מלחיץ את המטופל הן פיזית ופסיכולוגית. חולים עם ימפתית יש סיכון מוגבר של זיהום5,8,9, איכות ירודה של החיים והוא יכול לפתח חרדה חברתית ותסמינים של דיכאון10. הסיבוכים של ימפתית כרונית להוביל לעלות גבוהה של טיפול ונטל מחלות מוגברת9,11. ממצאים הציעו גם כי ימפתית עשוי להיות משויך לסיכון מוגבר למוות לאחר טיפול בסרטן השד12. ניהול שמרני כגון דחיסה של האזור המושפע, ניקוז לימפה ידני וטיפוח כללי להישאר הגישה הקו הראשון. כרגע אין טיפול מרפא6. למרות שההתקדמות נעשתה בתחום הטיפול הכירורגי והרפואי, עדיין יש מקום לשיפור. מחקר נוסף, מתן תובנה הפתופסולוגיה והתקדמות של המחלה, יש צורך לאפשר לרופאים כדי לספק אפשרויות טיפול טוב יותר עבור חולים5.
מודלים בעלי חיים נמצאים בשימוש במחקרים פרה-קליניים כדי להבין את הפתופסיולוגיה של מחלות ולפתח אפשרויות טיפול פוטנציאליות. מספר מודלים ימפתית בעלי חיים שונים הוקמו כלבים13,14, ארנבים15, כבשים16, חזירים17,18 ומכרסמים19,20, . 21,22,23,24 המודל מכרסם נראה המודל החסכוני ביותר, כאשר בחקירת שחזור של תפקוד הלימפה, בשל מכרסמים נגיש בקלות יחסית נמוכה במחיר25. רוב המודלים עכברים התמקדו גרימת ימפתית בזנב של עכברים21,22,23. מודל הזנב הוא מאוד אמין, אבל את הטכניקה כירורגית מדויקת לגרימת ימפתית משתנה באופן משמעותי בחומר שפורסם קודם לכן. התוצאה היא תנודות במשך ובחוסן של הימפתית המפותחות שהוצגו בשנת הארגז הידוע25. טכניקות שונות משמשות גם לגרימת ימפתית במודל הגוף החדש והם גם להניב תוצאות משתנות, אבל המודל החדש עשוי להיות קל יותר להבין מנקודת מבט טרנסלבית. הדגמים הקודמים ימפתית כבר ה על ידי החלטה ספונטנית ימפתית ולכן מודל ימפתית להיות לאחר וקבע צריך25. החוקרים ניסו בעבר להגדיל את מינון הקרינה, כדי למנוע את הרזולוציה ימפתית ספונטנית, אבל זה הוביל לעתים קרובות לתחלואה חמורה הבאים25.
מודל זה מביא לימפתית משמעותיים מבחינה סטטיסטית, מבלי לגרום לתחלואה חמורה, על ידי שילוב מיקרו-ניתוחים עם קרינה. המודל תוקן ממודל כירורגי קודם על ידי הוספת מנה של הקרנה הגורמת ימפתית, מבלי לגרום לתחלואה קשה26. הוא גם מציע הזדמנות מצוינת להכשרה מיקרוכירורגית. לאחר גישה לציוד מיקרו כירורגי מיקרוסקופ הוא הכרחי, בשל מבנים אנטומיים קטנים של העכברים. הליך כירורגי ניתן לבצע כאשר המשתמש כבר לימד טכניקות מיקרו כירורגי בסיסיות, כגון תפירה עם כלי מיקרו כירורגי. המפעילים כי ביצעו את ההליך הזה כל קטעי וידאו הדרכה שנצפו על ידי acland על תנאי מראש של מיומנויות יקרוכירורגית (1981) וטכניקה מיקרותפר בסיסי (1985). אנו ממליצים לתרגל את ההליך הכירורגי 8-10 פעמים לפני השימוש בו במחקר. תרגול ההליך מבטיח כי בוצעו פחות טעויות ושהתהליך יכול להתבצע ביתר יעילות. כאשר שולט, ההליך הכירורגי ניתן לבצע בתוך 45 דקות.
Protocol
Representative Results
Discussion
קיימים מספר שלבים קריטיים בפרוטוקול זה. ראשית, חשוב כי החוקרים לנקוט אמצעי זהירות בטיחות כאשר עובדים עם רדיואקטיביות. שנית, במהלך הניתוח של פרוטוקול זה, חשוב להתחיל את ההליך ברגע שהעכבר מורדם ולסיים אותו ללא הפסקות מיותרות. זה חשוב להימנע מתקופה כירורגית ארוכה מדי עבור בעל החיים כדי למנוע …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים פיטר בוללן, ראש המעבדה ביו-רפואי להלוואות את הציוד הדרוש כדי להקליט את המדה לראות דרך מיקרוסקופים.
Materials
| 10-0 Nylon suture | S&T | 12051-10 | |
| 6-0 Nylon suture – Dafilon | B Braun | C0933112 | |
| Coagulator – ICC 50 | ERBE | ||
| Cotton tipped applicators | Yibon medical co | ||
| Dissecting forceps | Lawton | 09-0190 | |
| Elastic retractors | Odense University Hospital | ||
| Electrical clipper | Aesculap | GT420 | |
| Fentanyl 0,315 mg/ml | Matrix | ||
| Heating pad – PhysioSuite | Kent Scientific Corp. | ||
| Isoflurane 1000mg Attane | Scan Vet | ||
| Isoflurane vaporizer – PPV | Penlon | ||
| Micro jewler forceps | Lawton | 1405-05 | |
| Micro Needle holder | Lawton | 25679-14 | |
| Micro scissors | Lawton | 10128-15 | |
| Micro tying forceps | Lawton | 43953-10 | |
| Microfine U-40 syringe 0,5ml | BD | 328821 | |
| Microlance syringe 25g | BD | ||
| Microlance syringe 27g | BD | ||
| Midazolam 5 mg/ml (hameln) | Matrix | ||
| Needle holder – Circle wood | Lawton | 08-0065 | |
| Non woven swabs | Selefa | ||
| Opmi pico microscope F170 | Zeiss | ||
| Patent blue V – 25 mg/ml | Guerbet | ||
| Scissors – Joseph | BD | RH1630 | |
| Siemens INVEON multimodality pre-clinical scanner | Siemens pre-clinical solutions | ||
| Source of radiation – D3100 | Gulmay | ||
| Stata Statistical Software: Release 15 | StataCorp LLC | ||
| Temgesic – 0,2 mg | Indivior | ||
| Vet eye ointment – viscotears | Bausch & Lomb |
Referências
- Lawenda, B. D., Mondry, T. E., Johnstone, P. A. S. Lymphedema: a primer on the identification and management of a chronic condition in oncologic treatment. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 59 (1), 8-24 (2009).
- Greene, A. K., Greene, A. K., Slavin, S. A., Brorson, H. Epidemiology and morbidity of lymphedema. Lymphedema: Presentation, Diagnosis, and Treatment. , 33-44 (2015).
- Hespe, G. E., Nores, G. G., Huang, J. J., Mehrara, B. J. Pathophysiology of lymphedema-Is there a chance for medication treatment?. Journal of Surgical Oncology. 115 (1), 96-98 (2017).
- Grada, A. A., Phillips, T. J. Lymphedema: Pathophysiology and clinical manifestations. Journal of the American Academy of Dermatology. 77 (6), 1009-1020 (2017).
- Chang, D. W., Masia, J., Garza, R., Skoracki, R., Neligan, P. C. Lymphedema: Surgical and Medical Therapy. Plastic and Reconstructive Surgery. 138 (3 Suppl), 209S-218S (2016).
- Carl, H. M., et al. Systematic Review of the Surgical Treatment of Extremity Lymphedema. Journal of Reconstructive Microsurgery. 33 (6), 412-425 (2017).
- DiSipio, T., Rye, S., Newman, B., Hayes, S. Incidence of unilateral arm lymphoedema after breast cancer: a systematic review and meta-analysis. The Lancet Oncology. 14 (6), 500-515 (2013).
- Douglass, J., Graves, P., Gordon, S. Self-Care for Management of Secondary Lymphedema: A Systematic Review. PLoS Neglected Tropical Diseases. 10 (6), e0004740 (2016).
- Shih, Y. C. T., et al. Incidence, treatment costs, and complications of lymphedema after breast cancer among women of working age: a 2-year follow-up study. Journal of Clinical Oncology. 27 (12), 2007-2014 (2009).
- Ridner, S. H. The psycho-social impact of lymphedema. Lymphatic Research and Biology. 7 (2), 109-112 (2009).
- Gutknecht, M., et al. Cost-of-illness of patients with lymphoedema. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. 31 (11), 1930-1935 (2017).
- Hayes, S., et al. Prevalence and prognostic significance of secondary lymphedema following breast cancer. Lymphatic Research and Biology. 9 (3), 135-141 (2011).
- Danese, C. A., Georgalas-Bertakis, M., Morales, L. E. A model of chronic postsurgical lymphedema in dogs’ limbs. Surgery. 64 (4), 814-820 (1968).
- Das, S. K., Franklin, J. D., O’Brien, B. M., Morrison, W. A. A practical model of secondary lymphedema in dogs. Plastic and Reconstructive Surgery. 68 (3), 422-428 (1981).
- Huang, G. K., Hsin, Y. P. An experimental model for lymphedema in rabbit ear. Microsurgery. 4 (4), 236-242 (1983).
- Tobbia, D., et al. Lymphedema development and lymphatic function following lymph node excision in sheep. Journal of Vascular Research. 46 (5), 426-434 (2009).
- Lahteenvuo, M., et al. Growth factor therapy and autologous lymph node transfer in lymphedema. Circulation. 123 (6), 613-620 (2011).
- Honkonen, K. M., et al. Lymph node transfer and perinodal lymphatic growth factor treatment for lymphedema. Annals of Surgery. 257 (5), 961-967 (2013).
- Wang, G. Y., Zhong, S. Z. A model of experimental lymphedema in rats’ limbs. Microsurgery. 6 (4), 204-210 (1985).
- Oashi, K., et al. A new model of acquired lymphedema in the mouse hind limb: a preliminary report. Annals of Plastic Surgery. 69 (5), 565-568 (2012).
- Slavin, S. A., Van den Abbeele, A. D., Losken, A., Swartz, M. A., Jain, R. K. Return of lymphatic function after flap transfer for acute lymphedema. Annals of Surgery. 229 (3), 421-427 (1999).
- Cheung, L., et al. An experimental model for the study of lymphedema and its response to therapeutic lymphangiogenesis. BioDrugs : Clinical Immunotherapeutics, Biopharmaceuticals and Gene Therapy. 20 (6), 363-370 (2006).
- Rutkowski, J. M., Moya, M., Johannes, J., Goldman, J., Swartz, M. A. Secondary lymphedema in the mouse tail: Lymphatic hyperplasia, VEGF-C upregulation, and the protective role of MMP-9. Microvascular Research. 72 (3), 161-171 (2006).
- Tammela, T., et al. Therapeutic differentiation and maturation of lymphatic vessels after lymph node dissection and transplantation. Nature Medicine. 13 (12), 1458-1466 (2007).
- Frueh, F. S., et al. Animal models in surgical lymphedema research–a systematic review. Journal of Surgical Research. 200 (1), 208-220 (2016).
- Jorgensen, M. G., et al. Quantification of Chronic Lymphedema in a Revised Mouse Model. Annals of Plastic Surgery. 81 (5), 594-603 (2018).
- Frueh, F. S., et al. High-resolution 3D volumetry versus conventional measuring techniques for the assessment of experimental lymphedema in the mouse hindlimb. Scientific Reports. 6, 34673 (2016).
- Biau, D. J., Kerneis, S., Porcher, R. Statistics in brief: the importance of sample size in the planning and interpretation of medical research. Clinical Orthopaedics and Related Research. 466 (9), 2282-2288 (2008).
- Korula, P., Varma, S. K., Sunderrao, S. Inhibition of wound contraction by point-to-point adherent splintage. Plastic and Reconstructive Surgery. 95 (4), 725-730 (1995).
- Komatsu, E., et al. Lymph Drainage During Wound Healing in a Hindlimb Lymphedema Mouse Model. Lymphatic Research and Biology. 15 (1), 32-38 (2017).
