מוצג כאן הליך כירורגי לקשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי בעכברים. מודל זה יכול לשמש כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה ואת התגובה הדלקתית הקשורים לאחר אוטם שריר הלב.
מחלת לב איסכמית ואוטם שריר הלב (MI) לאחר מכן היא אחד הגורמים המובילים לתמותה בארצות הברית וברחבי העולם. על מנת לחקור את השינויים הפתופיזיולוגיים לאחר אוטם שריר הלב ולתכנן טיפולים עתידיים, נדרשים מודלים מחקריים של MI. קשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי (LCA) בעכברים היא מודל פופולרי לחקר תפקוד הלב ועיצוב מחדש של החדרים לאחר MI. כאן אנו מתארים מודל MI כירורגי פחות פולשני, אמין וניתן לשחזור על ידי קשירה קבועה של LCA. המודל הניתוחי שלנו כולל הרדמה כללית הפיכה בקלות, אינטובציה אנדוטרכאלית שאינה דורשת טרכאוטומיה ותורקוטומיה. יש לבצע אלקטרוקרדיוגרפיה ומדידת טרופונין כדי להבטיח MI. אקוקרדיוגרפיה ביום 28 לאחר MI תבחין בתפקוד הלב ובפרמטרים של אי ספיקת לב. ניתן להעריך את מידת הפיברוזיס הלבבי על ידי צביעת טריכרום ו- MRI לב של מאסון. מודל MI זה שימושי לחקר השינויים הפתופיזיולוגיים והאימונולוגיים לאחר MI.
מחלות לב וכלי דם הן דאגה מרכזית לבריאות הציבור שגובה את חייהם של 17.9 מיליון בני אדם מדי שנה, ומהווה 31% מהתמותה העולמית1. הסוג השכיח ביותר של אנומליה קרדיווסקולרית הוא מחלת לב כלילית, ואוטם שריר הלב (MI) הוא אחד הביטויים העיקריים של מחלת לב כלילית2. MI נגרמת בדרך כלל על ידי חסימה טרומבוטית של עורק כלילי עקב קרע של רובד פגיע3. האיסכמיה המתקבלת גורמת לשינויים יוניים ומטבוליים עמוקים בשריר הלב המושפע, כמו גם לירידה מהירה בתפקוד הסיסטולי. MI גורם למוות של קרדיומיוציטים, אשר יכול להוביל עוד יותר לתפקוד לקוי של החדרים ואי ספיקת לב4.
המחקר על MI בחולים מוגבל בשל מחסור ברקמות המתקבלות מחולים עם MI5. ככאלה, מודלים של MI שימושיים הן בחקר מנגנוני המחלה והן בפיתוח מטרות טיפוליות פוטנציאליות. המודלים הקיימים כיום של MI כוללים מודלים בלתי הפיכים של איסכמיה (LCA ושיטות אבלציה) ומודלים של רפרפוזיה (איסכמיה/רפרפוזיה, I/R)6. קשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי (LCA) בעכברים היא השיטה הנפוצה ביותר, והיא מחקה את הפתופיזיולוגיה והאימונולוגיה של MI בחולים 7,8,9. MI קבוע יכול להיגרם גם על ידי שיטות אבלציה, אשר כרוך נזק חשמלי או cryoinjury. שיטות אבלציה מסוגלות ליצור אוטם בגודל אחיד במיקום המדויק10. מצד שני, היווצרות צלקת, מורפולוגיית אוטם ומנגנוני איתות מולקולריים עשויים להשתנות בין שיטות האבלציה10,11. שיטת Murine I/R היא מודל MI חשוב נוסף מכיוון שהיא מייצגת את התרחיש הקליני של טיפול ברפרפוזיה12. מודל I/R קשור לאתגרים כגון גודל אוטם משתנה, קושי להבחין בין תגובות של פגיעה ראשונית ורפרפוזיה6.
למרות השימוש הנפוץ, שיטות קשירת LCA קשורות לשיעורי הישרדות נמוכים וכאב לאחר הניתוח13. פרוטוקול זה מדגים את מודל MI הכירורגי של קשירת LCA הכולל הכנה ואינטובציה של עכברים, קשירת LCA, טיפול לאחר ניתוח ותיקוף של MI. במקום להשתמש בטרכאוטומיה פולשנית14, שיטה זו משתמשת באינטובציה אנדוטרכאלית. החיה עוברת אינטובציה על ידי הארת הלוע באמצעות לרינגוסקופ, מה שהופך את ההליך לקל, בטוח יותר ופחות טראומטי15. העכבר מוחזק על תמיכת הנשמה ותחת הרדמה איזופלורנית לאורך כל ההליך. יתר על כן, אקוקרדיוגרפיה וצביעת טריכרום של מאסון מבוצעות כדי להעריך את תפקוד הלב ואת פיברוזיס הלב לאחר MI, בהתאמה. בסך הכל, שיטה זו מספקת מודל מורין כירורגי אמין וניתן לשחזור של MI שניתן להשתמש בו כדי ללמוד פתופיזיולוגיה ודלקת לאחר MI.
מודל מורין של MI צובר פופולריות במעבדות מחקר לב וכלי דם, ומחקר זה מתאר מודל MI הניתן לשחזור ורלוונטי קלינית. פרוטוקול זה משפר את תהליך קשירת LCA במספר דרכים. ראשית, נמנע השימוש בחומרי הרדמה לפני הניתוח בהזרקה כגון קסילזין/קטמין או נתרן פנטוברביטל14,15. נעשה שימוש ?…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקי המכון הלאומי לבריאות (R01HL143967, R01HL142629, R01AG069399 ו- R01DK129339), פרס פרויקט טרנספורמטיבי AHA (19TPA34910142), פרס פרויקט חדשני AHA (19IPLOI34760566) ופרס פרויקט החדשנות של ALA (IA-629694) (ל- PD).
22 G catheter needle | Exel INT | 26741 | Thoracentesis |
24 G catheter needle | Exel INT | 26746 | Endotracheal intubation |
4-0 nylon suture | Covetrus | 29263 | Suturing of muscles and skin |
8-0 nylon suture | S&T | 3192 | Ligation of LAD |
Anesthetic Vaporizers | Vet equip | VE-6047 | Anesthetic support |
Animal physiology monitor | Fujifilm | VEVO 3100 | Monitor heart rate,respiration rate and body temperature |
Betadine solution | PBS animal health | 11205 | Antispetic |
Buprenorphine | Covetrus | 55175 | Analgesic |
Disecting microscope | OMANO | OM2300S-V7 | Binocular |
Electric razor | Wahl | 79300-1001M | Shaving |
Electrode gel | Parker Laboratories | W60698L | Electrically conductive gel |
Ethanol | Decon Laboratories | 22-032-601 | Disinfectant |
Forceps | FST | 11065-07 | Stainless Steel |
Gauze | Curity | CAR-6339-PK | Sterile |
Heat lamp | Satco | S4998 | Post surgery care |
Heating pad | Kent scientific | Surgi-M | Temperature control |
Hot Bead sterilizer | Germinator 500 | 11503 | Sterilization of surgical instrument |
Isoflurane | Covetrus | 29405 | Anesthesia |
Masson’s trichrome staining kit | Thermoscientific | 87019 | Measurement of cardiac Fibrosis |
Micro Needle Holder | FST | 12500-12 | Stainless Steel |
Micro scissors | FST | 15000-02 | Stainless Steel |
Ophthalmic ointment | Dechra | Puralube Vet | Sterile occular lubricant |
Scanning Gel | Parker Laboratories | Aquasonic 100 | Aqueous ultrasound transmission gel |
Scissors | FST | 14060-11 | Stainless Steel |
Small Animal Laryngoscope | Penn-Century | Model LS-2-M | Illuminating the oropharynx |
Small animal ventilator | Harvard apparatus | 557058 | Ventilator support |
Surgical light | Cole parmer | 41723 | Illuminator Width (in): 7 |
Vevo 3100 preclinical imaging platform | Fujifilm | VEVO 3100 | Echocardiography |
VevoLAB software | Fujifilm | VevoLAB 3.2.6 | Echocardiography data analysis |