Transuterine Fetal Tracheal Okklusion Modell bei Mäusen
Summary
Verschiedene Tiermodelle der angeborenen zwerchmatischen Hernie und fetalen Trachealverschluss stellen Vor- und Nachteile in Bezug auf ethische Fragen, Kosten, chirurgische Schwierigkeiten, Größe, Überlebensraten und Verfügbarkeit genetischer Werkzeuge dar. Dieses Modell bietet ein neues Werkzeug, um die Auswirkungen von Trachealokklusion und erhöhtem Luminaldruck auf die Lungenentwicklung zu untersuchen.
Abstract
Fetale Trachealverschluss (TO), eine etablierte Behandlungsmodalität, fördert das fetale Lungenwachstum und das Überleben bei schwerer angeborener Zwerchfellhernie (CDH). Nach TO erhöht die Retention der abgesonderten Epithelflüssigkeit den Luminaldruck und induziert Lungenwachstum. Verschiedene Tiermodelle wurden definiert, um die Pathophysiologie von CDH und TO zu verstehen. Alle haben ihre eigenen Vor- und Nachteile wie die Schwierigkeit der Technik, die Größe des Tieres, die Kosten, die hohen Sterblichkeitsraten und die Verfügbarkeit genetischer Werkzeuge. Hierin wird ein neuartiges transuterines Modell des murinen fetalen TO beschrieben. Schwangere Mäuse wurden anästhesisiert und die Gebärmutter über eine Mittellinien-Laparotomie exponiert. Die Luftröhre ausgewählter Föten wurde mit einer einzigen transuteren Naht hinter der Luftröhre, einer Karotisarterie und einer jugularen Vene ligiert. Der Damm wurde geschlossen und konnte sich erholen. Fetusen wurden kurz vor der Teilnahme gesammelt. Lungen-Körper-Gewicht-Verhältnis bei To Föten war höher als bei der Kontrolle Föten. Dieses Modell bietet Forschern ein neues Werkzeug, um die Auswirkungen von TO und erhöhtem Luminaldruck auf die Lungenentwicklung zu untersuchen.
Introduction
Angeborene Zwerchfellhernie (CDH) tritt in 1:2500 Schwangerschaften auf und führt zu pulmonaler Hypoplasie und neonataler pulmonaler Hypertonie1,2,3,4,5,6. Fetale Trachealverschluss (TO) ist eine etablierte pränatale Therapie bei schweren CDH-Patienten mit Fetoskopie in der 26-30. Schwangerschaftswoche, in der ein Ballon knapp über der Karina platziert und dann in der32. Schwangerschaftswoche entfernt wird. Diese vorübergehende TO induziert fetales Lungenwachstum und verbessert das Überleben. Das angeborene High Airway Obstruction Syndrom ist eine tödliche Erkrankung im Zusammenhang mit Lungenhyperplasie, die Chirurgen dazu inspirierte, künstliche Okklusion der Luftröhre durchzuführen, um die Retention der abgesonderten Epithelflüssigkeit zu fördern. Diese Okklusion erhöhte den Luminaldruck und induzierte Lungenwachstum7. Die Okklusion sollte jedoch umgekehrt werden, um die Epithelzellreifung zu ermöglichen.
Verschiedene Tiermodelle von CDH und TO – Schafe, Kaninchen, Ratten und Mäuse – wurden entwickelt, um die Pathophysiologie von CDH und TO zu verstehen. Alle haben ihre eigenen Vor- und Nachteile wie die Schwierigkeit der Technik, die Größe des Tieres, die Kosten, die hohen Sterblichkeitsraten und die Verfügbarkeit genetischer Werkzeuge. Obwohl die chirurgische Technik, die für das Schafmodell verwendet wird, der beim Menschen verwendeten sehr ähnlich ist und umgekehrt werden könnte, sind die Hauptnachteile dieses Modells die Kosten des Tieres, die lange Schwangerschaftszeit und die begrenzte Anzahl von Operationen möglich. Das Kaninchenmodell hat eine kürzere Trächtigkeitszeit und ist kostengünstiger als das Schafmodell. Das Kaninchenmodell ist jedoch irreversibel8,9. Das murine Modell hat die niedrigsten Kosten, die höchste Anzahl von Föten pro Schwangerschaft, das am besten charakterisierte Genom und weit verbreitete Werkzeuge für zelluläre und molekulare Analysen. Ein wesentlicher Nachteil ist jedoch die fehlende Reversibilität des TO, wodurch ein vollständiges Verständnis der Auswirkungen von TO verhindert wird. Hierin wird eine Methode vorgestellt, die alle Vorteile der oben genannten Modelle vereint und ein einfaches, potenziell reversibles und minimalinvasives Nagetier-TO-Modell schafft.
Protocol
Representative Results
Discussion
Diese Methode beschreibt einen chirurgischen Eingriff der fetalen Trachealverschlussbeiklusion bei Mäusen und seine Auswirkungen auf die Lungenentwicklung. Es gibt einige wichtige Schritte im Protokoll, die sorgfältig ausgeführt werden sollten, um erfolgreicheTO durchzuführen. Die Wärme der Plattform, auf der die Operation stattfindet und die in die Peritonealhöhle eingeführte Saline ist entscheidend für das Fortschreiten der Schwangerschaft. Darüber hinaus muss ein leichter Druck auf den Kopf der Welpen ausgeü…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Forschung erhielt keine spezifischen Zuschüsse von Förderstellen in den Bereichen öffentliche, kommerzielle oder gemeinnützige Zwecke. Alle Autoren haben wesentliche Beiträge zur Konzeption und Gestaltung der Studie, des Erwerbs, der Analyse und der Interpretation von Daten geleistet, den Artikel verfasst und für wichtige intellektuelle Inhalte und die endgültige Genehmigung der einzureichenden Fassung überarbeitet. Die Autoren danken Can Sabuncuo-lu für seine freundlichen Bemühungen bei der Herstellung des Kunstwerks der chirurgischen Technik.
Materials
| Buprenorphine | Par Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | For regional anesthesia |
| Isoflurane | Halocarbon Life Sciences | NDC 66794-017-25 | For general anesthesia |
| Magnification glasses | USA Medical-Surgical | SLR-250LBLK | At least 2.5x |
| Nikon 90i microscope | Nikon | 3417 | Motorized Fluorescence |
| Nucleospin Tissue Kit | Macherey-Nagel, Düren, Germany | 740952.5 | DNA isolation |
| Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher, IL, USA | 23225 | Protein quantification |
| Polyglactin suture | Ethicon | VCP451H | 4-0, 24 mm, cutting |
| Polylysine slides | VWR | 48382-117 | Microscope adhesion slides |
| Polypropylene suture | Ethicon | Y432H | 6-0, 13 mm 1/2c Taperpoint |
| RIPA buffer | Sigma-Aldrich, Missouri, USA | R0278-50ml | Protein isolation |
| Silk suture | Ethicon | VCP682G | 4-0, 24 mm, cutting |
| Trizol | Invitrogen | 15596026 | RNA isolation |
References
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