כאן אנו מתארים הליך כירורגי המראה כיצד להשיג הארכה קבועה של עורק שמאלי הקדמי כלילית בעכברים. מודל זה הוא בעל רלוונטיות גבוהה לחקור את הפתופסולוגיה של אוטם שריר הלב ואת התהליכים הביולוגיים המקביל.
אוטם שריר הלב (MI) ומחלות כלילית חריפה הן בין הסיבות הבולטות ביותר למוות באוכלוסיה עם אורח חיים מערבי. מודלים murine של MI עם הארכה קבועה של שמאל-קדמי בירידה (LAD) עורק כלילי קרוב מחקה MI בבני אדם. מודלים murine ליהנות הנדסה גנטית נרחבת זמין כיום. כאן אנו מציעים מודל כירורגי מוראי של אוטם שריר הלב על ידי הארכה כלילית בחור קבוע. הטכניקה שלנו כוללת הרדמה עם קטמין/xylazine כי ניתן להפוך במהירות על ידי הממשל של היריב, צנרור ללא הפיכה בקנה הנשימה עבור אוורור בסיוע מכני, אוורור עם יישום של מהפך חיובי לחץ בסופו של דבר (ציוץ) כדי למנוע התמוטטות מכתשי, שיטת כריתת האונה הגבלת לנגעים כירורגיים מינימלי שנעשו שרירי השלד, ואת האינפלציה בריאות ללא נוזלי. שיטה זו היא פולשנית בדלילות, מקטינה ומפחית תמותה לאחר ניתוח וסיבוכים.
אוטם שריר הלב חריפה (MI) הוא הביטוי החמור ביותר של מחלות לב איסכמי (IHD). IHD הם הגורם המוביל של morbidities ומוות ברחבי העולם, במיוחד במדינות המערב1. כתוצאה מכך, יש לה השפעה כלכלית עצומה על מערכות בריאות2. MI מאופיין בחסימה של עורק כלילי על ידי טרשת עורקים פלאק ומעצר בעקבות זרימת הדם בחלקים גדולים של שריר הלב. חוסר אספקת חמצן בשריר הלב מוביל למוות של הקרדיוציטים. זה מחלה פתולוגית מפעילה את התגובות רקמת חדרית כי בסופו של דבר מוביל ליקויים פונקציות חדרית, שיפוץ וכישלון הלב3. MI הוא מצב פתופסולוגי מורכב הכרוך תהליכים ביולוגיים מרובים מורכבים הכוללת מוות תאים מוסדר, תגובה ללחץ חמצוני, דלקת, ריפוי הפצע, פיברוזיס ושיפוץ חדרית. כמה תגובות ביולוגיות אלה מעוצב כמו תהליכים בודדים בתוך מבחנה כמו שחרור נמק המושרה של מבוססי נזק דפוסים מולקולריים הקשורים תגובות דלקתיות4. מודלים פשוטים אלה חיוניים להבנת MI. עם זאת רק במודל vivo יכול לספק תמונה ריאליסטית של המורכבות תהליכים ביולוגיים העוסקים בתגובה MI.
למרות מודלים של MI בעלי חיים גדולים כמו חזיר יכול להתייחס יותר קרוב הפתופסיולוגיה האדם של MI, הכוח של מודלים murine שוכנת האפשרויות המוצעות על ידי הנדסה גנטית כי הוא מתקדם יותר מאשר בכל מיני יונקים אחרים. היבטים אחרים שאינם זניחים הם העלות הנמוכה יחסית והפשטות של הכיוונון הכירורגי.
כדאי להזכיר כי מודלים של איסכמיה-reperfusion של שריר הלב יכול להפגין תוצאות שונות מאשר מודלים הקבע MI. תהליכים ביולוגיים כמו סוג של מוות תאים העוסקים, איכות/משרעת או קינטיקה של תגובות דלקתיות הפצע ריפוי ברקמת שריר הלב עשוי להשתנות בהתאם לדגם5,6,7. עם זאת, פרוטוקול זה של הסגר כלילית קבע יכול בקלות להיות מותאם כדי לקבל מודל איסכמיה-reperfusion.
שיטה זו רלוונטית למחקרים הקשורים לphysiopathology של MI ללא reperfusion ומאפשרת ניטור של תהליכים פתולוגיים המתרחשים מפני סגר כלילי (דקות) ועד אי ספיקת לב בשלב מאוחר (שבועות) ברקמת הלב המקומית והסיסטמית רמות.
הצעד הקריטי הראשון של הליך זה הוא בהחלט צנרור. אנחנו משתמשים במחט הפנימית הקהה. של צנתר של 16 גרם כצינור הקנה אנחנו לא ממליצים להשתמש בהתקנה זו עם עכברים במשקל פחות מ -22 g. עם התקנה זו, ייתכן שיהיה קשה לצנרור עכברים כראוי עם משקל גוף קטן יותר מבלי לפגוע בקנה הנשימה. נקודה קריטית נוספת היא להגביל את החתכים שבוצעו בשריר תוך חשיפת קנה הנשימה והצלעות. הפחתת נזק לרקמות היא בעלת חשיבות רבה, במיוחד בעת לימוד תהליכים דלקתיים הבאים MI. זו הסיבה מדוע אנו מעדיפים התפשטות עדינה של שרירים וצלעות עם מלקחיים ו רטרקטורים8,9. אנחנו לא משתמשים בצרוב. חשמלי כדי לשלוט בדימום10 זה עלול לגרום לכוויות. ולדלקות טובות טראומה וזיהומים עלולים להיות הטיה לקריאה דלקתית. יישום של ציוץ חיצוני של 3 ס מ H2O על ידי נפילה פליטה אוורור לתוך צינור מים מגביל בסופו של דבר התמוטטות מכתשי במהלך כריתת האונה. לוקליזציה של LAD הוא צעד קריטי אחר ואחד צריך לזכור כי האנטומיה של העורקים הכליליים עשוי להשתנות בהתאם למתח ואת גנוטיפ של העכבר11. זה דורש קצת ניסיון כדי להמחיש את הנער, אולם הצבת התפר ישירות 2-3 מ”מ מתחת השמאלית שמאל כפי שמתואר בהליך יאפשר מיקום נכון של הארכה. שינוי צבע מיידי של חלקים גדולים של החדר השמאלי מתחת לתפר לאשר את הדיוק. בסופו של דבר, באופן מלאכותי החלת הצצה אוטומטית על ידי חסימת פליטה אוורור עבור 2-3 מחזורי הנשימה במהלך הסגר בחזה מאפשר היפראינפלציה ארעית של הריאה אשר יסייעו לרדוף את האוויר מחלל הבית החזה12. אנחנו בכוונה לא לבצע נוזלי כפי שמוצג 9,10. בדרך זו, אנו להגביל את הסיכון של פציעות ריאה ושלב ולהימנע נזק רקמות מוגזם או ניקוב.
אוטם שריר הלב-reperfusion (I/R) הוא מודל כירורגי הקשורים המחקה את השיקום של זרימת דם כלילית, כי הוא עשה לחולים MI במרפאות. במהלך מודל I/R חסימה ארעית של העורק הכלילי נעשית על ידי הידוק פיסת אבובים על הנער למשך של 20 עד 45 min8,13. לאחר מכן הסגר שוחרר כדי לאפשר reperfusion של שריר הלב למשך הזמן המבוקש. שינוי פשוט זה הוחל על הפרוטוקול שלנו יכול בקלות להפוך אותו לדגם I/R4,8,14,15. אוטם הלב יכול להיות מאושר על ידי בדיקת דם עבור הטרופונב T8,10 או על ידי אקו-קרדיוגרפיה15.
MI שונה ממודל I/R משום שreperfusion לעצמה גורמת לפציעה. MI גורם נמק יותר רקמות ו אפופטוזיס מבוטא יותר בשריר הלב5. קינטיקה של הסתננות תאים דלקתיים הוא גם שונה בין MI ו-IR עם חדירת שריר הלב התעכבה של תאים חיסוניים ב-MI7. הגודל והמיקום של האזור הinfarcted יהיו גם שונים בין דגמי התקשורת הקבועה ומודלים של I/R15. לזכור זאת, צריך להיות זהיר כדי לבחור מודל רלוונטי מאז I/R ומודלים הקבוע של MI לא שווה ערך. מודל נוסף של אוטם שריר הלב. הוא מודל הקריואוטם יישום של בדיקה קריוגניים על הקיר הקדמי LV מעורר את הקיפאון של רקמות חדרית ומעצר זרימת הדם בעורק LAD. טכניקה זו עם זאת שונה מטכניקות MI ו-i/R בנוגע לעיתוי ומשרעת של שיפוץ ותגובות דלקתיות16,17.
השונות היא מגבלה כמו עבור כל הליך כירורגי. השונות הזאת מסתמכת על הבדלים ביולוגיים. דוגמה טובה היא הווריאציה בהסדר עורק כלילי בעכברים11. הוא מסתמך גם על כישורי ניסויים. ראוי לציין כי הכשרה נאותה של הניסויים הוא חובה על מנת להגיע לתוצאות יציבות עם המודל הזה. ניסויים מאומנים היטב יכולים לייצר בקלות סיכונים גדלים הניתנים לייצוא (איור 3A-B). התמותה של המודל תלוי במיקום של הנער, משך הניסויים (ימים, שבועות), מאמץ העכבר והגנוטיפים. סוגי תרופות הרדמה וכאבים עשויים גם להשפיע על תוצאות הניסויים עם השפעות הקרדיושליליות או הקרדיופרדיט. בידינו, למודל זה יש שיעור תמותה גלובלי של 25-30%. שיעור התמותה הזה כולל מקרי מוות ספונטניים וקורבנות לפני סוף הניסוי, ללא קשר זנים ומשך הניסוי. רוב ההרוגים או ההקרבה הם בין הימים השני והרביעי שלאחר הניתוח. החלת טיפול קפדני בכאב ומעקב אחר בעלי החיים יכולים להפחית את התמותה.
כאן אנו מציגים את התוצאות הייצוגיות של סיכונים size ניתח באמצעות כתמי TTC וביטוי של חלבונים וגנים מעורבים תהליכים דלקתיים או פיברוטיק ב LV על ידי כתם מערבי PCR בזמן אמת בהתאמה (איור 3C-G). ניתן גם למדוד רבים מהפרמטרים הללו על ידי שיטת החיסוני הקשורה לאנזימים (אליסה) או האנזים האנזימטי. כמובן, בהתאם להשערה כי צריך להיבדק, שיטה זו יכולה להיות לאחר כל ניתוח פונקציונלי על ידי אולטרסאונד, MRI או מדידת קטטר מדידה של לחץ ונפח. ניתן גם לחלץ את הלב ולחקור עוד ביולוגיה של תאי הלב על תאים מבודדים. בסך הכל, מודל MI עם הארכה קבועה של עורק LAD בחור שימושי במיוחד כדי להעריך תהליכים דלקתיים ופיברוטיק, הפצע ריפוי ושינויים בתפקוד הלב בעקבות אוטם שריר הלב.
The authors have nothing to disclose.
מודל זה פותחה בתמיכת הקרן הלאומית למדע של שוויץ (מענקים 310030_162629 LL) וכספים מחלקתיים מהשירותים של כירורגיה בית החזה ורפואה אינטנסיבית של אוניברסיטת לוזאן. JL הוא המקבל של מענק מקרן אמה מוסמפ. אנו מכירים בתמיכה הקריטית של וטרינרים ואנשי מתקן בעלי חיים בפקולטה לביולוגיה ורפואה של אוניברסיטת לוזאן. אנו מודים ד ר Giuseppina מילאנו מן השירות לכירורגיה קרדיולוגית של אוניברסיטת לוזאן ו ד ר אלכסנדר Sarre מן האבחון וכלי דם הערכה של אוניברסיטת לוזאן עבור רמזים טכניים שלהם.
1 CC Syringe, Omnifix-F | B. Braun | 9161406V | |
30G- Needle | BD Microlance 3 | 304000 | |
70% Ethanol | |||
Betadine 60 ml | MundiPharma | ||
Blunt Retractors | Fine Science Tools | 18200-09 | |
Castroviejo Needle Holder Straight with Lock | Roboz | RS-6416 | |
Cotton Swabs | Applimed SA | 6001109 | |
Dissecting Scissors, Curved | Aesculap | BC603R | |
Electrical Razor | Remington | HC720 | |
Glucose 5% B.Braun | B. Braun | 531032 | |
Hair Removal Cream, Veet | Silk & Fresh Tech. | 8218535 | |
Iris Dissecting Forceps Full Curved | Aesculap | OC022R | |
Ketasol 100 (100 mg/ml) | Dr. E. Graeub AG | QN01AX03 | |
Micro Scissors, Curved Blunt/Blunt | Aesculap | FM013R | |
NaCl 0.9% B. Braun | B. Braun | 534534 | |
Short Fixator | Fine Science Tools | 18200-01 | |
Silk Suture 5-0, BB | Ethicon | K880H | |
Silk Suture 6-0, P-1 | Ethicon | 639H | |
Silk Suture 7-0,BV-1 | Ethicon | K804 | |
Student Dumont #7 Forceps | Fine Science Tools | 91197-00 | |
Student Fine Forceps-Angled | Fine Science Tools | 91110-10 | |
Surgical Gloves | Weitacare | 834301 | |
Surgical heating pad | Personalized setting | ||
Temgesic sol 0.3 mg/ml Buprenorphine | Indivior Schweiz AG | N02AE01 | |
Tracheal tube inner needle of an 16G i.v. cat | Abbocath-T | G714-A01 | |
Universal S3 Microscope, OMPIMD | Zeizz | ||
Ventilator, MiniVent Model 845 | Harvard Apparatus | 73-0043 | |
Viscotears | Alcon | 1551535 | |
Xylasol (1mg/ml) | Dr. E. Graeub AG | QN05CM92 |