تصف هذه الدراسة إجراءً جراحيًا لتحريض تصلب الشرايين المتسارع في الفئران. بالمقارنة مع طرق أخرى باستخدام الإصابات الناجمة عن الكهرباء أو التبريد، والإصابات التي تسببها الميكانيكية يحاكي حالة الإنسان من إعادة الأوعية الدموية بعد العلاجات إعادة تنظيم الأوعية الدموية ومثالية لدراسة الآليات الجزيئية المعنية.
تصلب الشرايين هو مرض الليفي الليفي التكاثري الذي يتطور في جدار الشرايين ، مما يؤدي إلى نقص في تدفق الدم أو نقص تدفق الدم. وعلاوة على ذلك ، عن طريق تمزق جدار الأوعية الدموية المعيبة ، يؤدي تصلب الشرايين إلى تكوين الخثارة الانسدادي ، والذي يمثل السبب الرئيسي في احتشاء عضلة القلب أو السكتة الدماغية والسبب الأكثر شيوعًا للوفاة. على الرغم من التقدم في مجال القلب والأوعية الدموية، لا تزال العديد من الأسئلة دون إجابة، والبحوث الأساسية الإضافية أمر ضروري لتحسين فهمنا للآليات الجزيئية أثناء تصلب الشرايين وآثاره. بسبب الدراسات السريرية المحدودة، هناك حاجة لنماذج حيوانية تمثيلية لإعادة خلق الظروف الارتدادية مثل تكوين neointima بعد زرع الدعامات، رأب الأوعية بالون، أو استئصال الرحم. منذ الماوس يقدم العديد من المزايا، وهو النموذج الأكثر استخداما لدراسة العمليات الجزيئية، وتقترح الدراسة الحالية إجراء الغازية من التجويف البطانية، والمعروف أيضا باسم نموذج الأسلاك إصابة، والذي يمثل حالة الإنسان من تكوين neointima في الشرايين بعد إجراءات إعادة الأوعية الدموية.
تصلب الشرايين هو الأمراض الرئيسية الكامنة في أحداث القلب والأوعية الدموية مثل احتشاء عضلة القلب أو السكتة الدماغية. الآليات الرئيسية التي تؤدي إلى متلازمات القلب والأوعية الدموية الحادة هي تمزق البلاك ، والتآكل السطحي ، وتشكيل الخثرة. هناك حالات سريرية متعددة متصلة بتطوير البلاك: البلاك تصلب الشرايين الأصلي، إعادة الاستراحة بعد استئصال بطانة الرحم، و إعادة الاستراحة بعد رأب الأوعية بالون مع / بدون زرع الدعامات1. بعد الإصابة الشريانية, قمع العمليات الالتهابية2,3 و شفاء المقصورة البطانية ضرورية لمنع حدوث مضاعفات أخرى1. تقتصر البحوث السريرية على عينات الأنسجة والدم بسبب الاعتبارات الأخلاقية والتكاليف ونقص المعرفة في الآليات الأساسية. لهذه الأسباب، هناك حاجة لدراسة الآليات الجزيئية في النماذج الحيوانية4-6، والتي يمكن إعادة تهيئة الظروف السريرية. نموذجنا للتشكيل السريع في سياق تصلب الشرايين هو نتيجة لسنوات عديدة من الخبرة في تنفيذ هذه النماذج في الحيوانات الصغيرة7-11. نموذج الماوس هو النموذج الأكثر جاذبية للبحوث ، وذلك بسبب سهولة التعامل معها ، والقدرة على وجود مجموعات حيوانية كبيرة بسبب انخفاض التكاليف المتعلقة بشراء الحيوانات والعناية بها ، وتوافر مختلف سلالات المعدلة وراثيا و بالضربة القاضية.
العيب الرئيسي لنموذج الماوس هو صغر حجم الشرايين الرئيسية التي تتعرض لمرض تصلب الشرايين (الشريان السباتي ، الشريان الأورطي ، والشريان الفخذي) ، والذي يتطلب خبرة ومهارات جراحية مؤهلة للتلاعب بالأوعية والحث على البلاك تصلب الشرايين. لذلك ، يتم تقديم نموذج تشكيل neointima المتسارع ، في سياق إعادة الاستراحة بعد استئصال الرحم أو زرع الدعامات ، المقترح في هذه الورقة مع دليل إرشادي خطوة بخطوة واقتراحات لتسهيل مقدمة للموظفين المهتمين. عيب آخر هو أن يتم الحرمان على جدار الشريان الطبيعي ، وبالتالي ، فإن تكوين الإلتمة الجديدة سيكون معتدلًا مقارنة بالحالة السريرية. ارتفاع مستوى الكولسترول البلازما وصلت في apolipoprotein E خروج المغلوب (Apoe-/-) الفئران تغذيها حمية عالية الدهون يخلق بيئة مناسبة الموالية للالتهابات اللازمة لتشكيل اللايمة الجدد.
يتم إجراء الجراحة تحت منظار مجسم. يتعرض الشريان السباتي عن طريق شق متوسط في منطقة عنق الرحم البطنية. يتم التلاعب بالهياكل التشريحية فوق الشريان السباتي المحيط به والحد الأدنى من التلاعب به لتقليل الالتهاب بعد الجراحة. يتم كشف تشعب الشريان السباتي. للحث على تشكيل نيوينزيما المتسارعة، يتم إعداد الشرايين السباتية الداخلية والخارجية لوقف تدفق الدم وتهتك الشريان السباتي المشترك اللاحقة. في الختام، يمكن تعلم هذه الطريقة من قبل الموظفين ذوي الخبرة الدنيا في العمليات الجراحية الحيوانية.
في هذه الورقة، نقدم نصائح مفيدة لإجراء إجراء الأسلاك الضرر حتى من قبل الموظفين مع الحد الأدنى من الخبرة في العمليات الجراحية الحيوانية. هناك خطوتان حاسمتان في تنفيذ هذا الإجراء: شق الشريان السباتي الخارجي وإدخال السلك. يجب إجراء شق في الشريان السباتي الخارجي إلى أقصى حد ممكن من التشعب ، من أجل ضمان ما يكفي من المواد المتبقية (الشكل 1C). يجب أن لا يكون الشق كبيرًا جدًا ، نظرًا لخطر قطع الوعاء بأكمله. الخطوة الحاسمة الثانية هي ارتفاع خطر النزيف أثناء استئصال الشرايين وإدخال السلك الإرشادي إذا لم يتم إيقاف تدفق الدم بكفاءة. وعلاوة على ذلك، قد لا يحدث الهجر البطانية أو تمزق الشرايين ممكن إذا لم يتم إدخال سلك دليل بشكل صحيح في وعاء التجويف. لتجنب هذا، يجب أن يكون سطح السلك الدليل مصقول بعناية قبل العملية.
لتحسين البروتوكول ، فإن موقف جدول التشغيل مع رأس الماوس نحو الجراح يضمن رؤية أفضل ، وإمكانية الوصول والتحكم في التلاعب سلك دليل السليم. وعلاوة على ذلك، لزيادة استنساخ، واستخدام نفس السلك دليل في جميع الدراسات. بما أن حجم السلك لا يتغير ، فمن المهم النظر في جميع الاختلافات المحتملة بين الفئران والقضاء عليها باستخدام نفس الجنس والعمر والوزن لجميع الفئران المدرجة في الدراسة. بعد ذلك ، سوف ايفانز الأزرق تلطيخ مساعدة الجراح تحديد كفاءة التخدم. إن وجود المعدات المناسبة شرط أساسي لنجاح الإجراء. 10X stereomicroscope ضروري لتنفيذ هذا الإجراء. الإعداد السليم للسلك الدليل (على سبيل المثال تلميع ذلك) أمر بالغ الأهمية. لذلك، نوصي بشدة أن يتم إعداد سلك دليل من قبل الموظفين التقنيين المتخصصين حيثما كان ذلك متاحا.
هناك العديد من خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها في هذا البروتوكول. إذا كان القذف الشريان السباتي الخارجي بالقرب من التشعب، ربط بعناية externa، بالقرب من التشعب، لذلك لا يحدث أي نزيف. أثناء القطع، لا يمكن رؤية الشريان السباتي الخارجي. لذلك ، ضع في اعتبار التشعب على مستوى خياطة الحرير. جمع المقاطع عندما يختفي خياطة الحرير. إذا كان شق في الشريان السباتي الخارجي كبيرًا جدًا وتمزق الوعاء ، فتأكد من انقطاع تدفق الدم إلى المفصل السباتي والشريان السباتي الداخلي بشكل فعال ومحاولة العثور على فتح الوعاء باستخدام ملقط. بعد إدخال سلك دليل وأداء التجويف، ربط السفينة بالقرب من التشعب. أثناء القطع، تبدأ في جمع عندما يبدأ الحرير من الغرزة في الاختفاء. إذا حدث تمزق الشرياني أثناء التمزق مع سلك الدليل، تحقق تحت المجهر إذا كان السلك الإرشادي مصقول بشكل صحيح.
على الرغم من تشابه نموذج إصابة السلك مع الحالات السريرية ، تركز العديد من المجموعات على تصلب الشرايين الأصلي في الفئران ، أو يختارون تحريضات تصلب الشرايين الغازية ، مثل رأب الأوعية بالون في الفئران أو الأرانب ، بسبب نقص الموظفين المدربين الذين يمكنهم إجراء عمليات جراحية حيوانية صغيرة. على الرغم من فوائد استخدام الأرانب / الفئران، على سبيل المثال لا حاجة للمعدات المصغرة، لا نماذج الفئران ولا نماذج الأرانب تقدم مجموعة متنوعة من سلالات مختلفة بالضرب التدريجي، من حيث دراسة الآليات الجزيئية المشاركة في نمو النيوستريما والتجلط في الدعامات.
النماذج الحالية لدراسة التهاب بقية الدعامات في الفئران صعبة، وتتطلب مهارات جراحية عالية، ولها مخاطر عالية من مضاعفات مثل النزيف أو الشلل. على سبيل المثال، فإن الإصابة الميكانيكية أو زرع الدعامات في الشريان الأورطي الصدري عن طريق الشريان الفخذي مصحوبة بمعدل وفيات مرتفع (35%) بسبب الشلل الساقي أو نزيف13-15. كما أننا نصف زرع الدعامات في الشريان السباتي للماوس16. الإجراء مشابه; ومع ذلك، فإن معالجة الأنسجة لتحليلها معقدة وغير متاحة لجميع المختبرات16. يمكن الوصول إلى الشريان السباتي مباشرة، ليس فقط لإجراءات التشغيل، ولكن أيضًا لطرق التصوير الموجودة مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية. يمكن أن يتم الحث إصابات أخرى في الشرايين السباتية في الفئران باستخدام الأجهزة الكهربائية17. هذا الأسلوب سهل الأداء ويضمن قابلية التكاثر العالية. ومع ذلك ، فإنه يسبب الإصابة في جميع طبقات السفينة ، والتي ليست متطابقة مع الإصابة الميكانيكية. تطبيقات البالون لها فوائد، مثل التكيف مع قطر السفينة بما يتماشى مع الممارسة السريرية ولها تأثير قوي على النتيجة المرضية. على الرغم من بالونات الماوس متوفرة، فهي مكلفة للغاية، وبالتالي، لا تستخدم على نطاق واسع. بدلا من ذلك، والأسلاك الضرر هو الأسلوب المنشأ، تقليد تضيق في الدعامات.
يتم إجراء التجويف على جدار الشريان الطبيعي ، على الرغم من وجود خلفية تصلب الشرايين. لذلك، فإن تشكيل neointima تكون معتدلة بالمقارنة مع الوضع السريري. يوضح العدد الكبير من النماذج قبل الكلينيكية أن أياً من النماذج لا يفي بجميع المعايير اللازمة للكشف عن الآليات الخلوية والجزيئية التي تؤدي إلى الفيزيولوجيا المرضية لدى البشر (انظر الجدول 2).
بعد إجراء إجراء الأسلاك، يمكن إجراء التحليل البيولوجي والجزيئي لتحديد الخلايا والبروتينات والكائنات الـ mRNAs و microRNAs والجينات أو المؤشرات الحيوية الأخرى، والتي يمكن استخدامها كأهداف علاجية لتطوير استراتيجيات علاج جديدة لتصلب الشرايين، ولا سيما لتشكيل نيوستريما بعد إصابة الأوعية الدموية. إذا كان متوفرا، يمكن رصد نمو البلاك باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية التردد أو غيرها من تقنيات التصوير عالية الدقة. وعلاوة على ذلك، فإن إتقان هذه التقنية من شأنه أن يعطي المشغل الفرصة لتكييف البروتوكول مع نماذج تحفيز تصلب الشرايين الغازية الأخرى، مثل وضع طوق، الربط الجزئي أو حتى زرع الدعامات.
The authors have nothing to disclose.
وقد تم دعم هذا العمل من قبل مركز متعدد التخصصات للبحوث السريرية IZKF آخن (مجموعة البحوث المبتدئة إلى E.A.L.) داخل كلية الطب في جامعة RWTH Aachen. كما نشكر السيدة رويا سلطان على مساعدتها في تلطيخ الكيمياء المناعية.
Stereomicroscope | Olympus | SZ/X9 | – |
Forceps | FST, Germany | 91197-00 | standard tip curved 0,17 mm |
Hemostat forceps | FST, Germany | 13007-12 | curved |
Scissors | FST, Germany | 91460-11 | Straight |
Vannas scissor | Aesculap, Germany | OC 498 R | – |
Retractors | FST, Germany | 18200-10 | 2.5mm wide |
Retractors | FST, Germany | 18200-11 | 5mm wide |
Ketamine 10% | CEVA, Germany | – | – |
Xylazine 2% | Medistar, Germany | – | – |
Bepanthene eye and nose cream | Bayer, Germany | – | – |
Silicon tube | IFK Isofluor, Germany | custom-made product | diameter 500µm, |
section thickness 100 µm, | |||
polytetrafluorethylene catheter | |||
PROLENE Suture 6/0 | ETHICON | 8707H | polypropylene monofilament suture, unresorbable, needle CC-1, 13mm, 3/8 Circle |
7/0 Silk | Seraflex | IC 1005171Z | – |
Michel Suture Clips | FST, Germany | 12040-01 | - |
Clip Applying Forcep | FST, Germany | 12018-12 | - |
14”Wire for Catheter | Abbot | 1000462H | Use 10 cm from stiff part and equalize the ends |
Mice | Charles River | Apolipoprotein E -/- mice with C57/Bl6 background | - |