Farelerde Transuterin Fetal Trakeal Oklüzyon Modeli
Summary
Konjenital diyafram fıtığı ve fetal trakeal tıkanıklık gibi çeşitli hayvan modelleri etik konular, maliyet, cerrahi zorluk, boyut, sağkalım oranları ve genetik araçların mevcudiyeti ile ilgili avantaj ve dezavantajlar sürmektedir. Bu model, hem trakeal tıkanıklık hem de artan ışık basıncının akciğer gelişimi üzerindeki etkisini incelemek için yeni bir araç sağlar.
Abstract
Yerleşik bir tedavi yöntemi olan fetal trakeal oklüzyon (TO), şiddetli konjenital diyafram fıtığı (CDH) fetal akciğer büyümesini ve sağkal sağkalımı destekler. TO’yu takiben, salgılanan epitel sıvısının tutulması ışık basıncını arttırır ve akciğer büyümesine neden olan. CDH ve TO patofizyolojisini anlamak için çeşitli hayvan modelleri tanımlanmıştır. Tekniğin zorluğu, hayvanın büyüklüğü, maliyet, yüksek ölüm oranları ve genetik araçların mevcudiyeti gibi hepsinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Burada, murine fetal TO’nun yeni bir transuterin modeli tanımlanmıştır. Hamile fareler uyuşturuldu ve rahim orta çizgi laparotomi yoluyla maruz kaldı. Seçilen fetüslerin trakeası, trakeanın arkasına yerleştirilen tek bir transuterin dikiş, bir şahdamar ve bir şah damarı ile bağlandı. Baraj kapatıldı ve iyileşmesine izin verildi. Fetüsler parçalandırılmadan hemen önce toplandı. TO fetüslerinde akciğer-vücut ağırlığı oranı kontrol fetüslerindekinden daha yüksekti. Bu model, araştırmacılara hem TO’nun hem de artan ışık basıncının akciğer gelişimi üzerindeki etkisini incelemek için yeni bir araç sağlar.
Introduction
Konjenital diyafram fıtığı (CDH) 1:2500 gebelikte ortaya çıkar ve pulmoner hipoplazi ve yenidoğan pulmoner hipertansiyon 1,2 ,3,4,5,6ile sonuçlanır. Fetal trakeal oklüzyon (TO), 26-30. gebelik haftasında fetoskopi içeren ağır CDH hastalarında, bir balonun karinanın hemen üzerine yerleştiği ve daha sonra 32nd gebelik haftasında çıkarıldığı yerleşik bir prenatal tedavidir. Bu geçici TO fetal akciğer büyümesini teşvik eder ve sağkalım geliştirir. Konjenital Yüksek Hava Yolu Tıkanıklığı Sendromu, cerrahlara salgılanan epitel sıvısının tutulmasını teşvik etmek için trakeanın yapay tıkanıklığını gerçekleştirmeleri için ilham veren akciğer hiperplazisi ile ilişkili ölümcül bir durumdur. Bu tıkanma ışık basıncıyı artırdı ve akciğer büyümesine neden oldu7. Bununla birlikte, epitel hücre olgunlaşmasını sağlamak için tıkanıklık tersine çevrilmelidir.
CDH ve TO’nun çeşitli hayvan modelleri – yumurta, tavşan, sıçan ve fare – CDH ve TO’nun patofizyolojisini anlamak için geliştirilmiştir. Tekniğin zorluğu, hayvanın büyüklüğü, maliyet, yüksek ölüm oranları ve genetik araçların mevcudiyeti gibi hepsinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Yumurta modeli için kullanılan cerrahi teknik insanlarda kullanılana çok benzer ve tersine çevrilebilir olsa da, bu modelin en büyük dezavantajları hayvanın masrafı, uzun gebelik süresi ve mümkün olan sınırlı sayıda ameliyattır. Tavşan modeli daha kısa bir gebelik süresine sahiptir ve koyun modelinden daha ucuzdur. Ancak, tavşan modeli geri döndürülemez8,9. Murine modeli en düşük maliyete, gebelik başına en yüksek fetüs sayısına, en iyi karakterize genoma ve hücresel ve moleküler analizler için yaygın olarak bulunan araçlara sahiptir. Bununla birlikte, önemli bir dezavantaj, TO’nun etkisinin tam olarak anlaşılmasını önleyen, TO’nun geri döndürülebilir olmamasıdır. Burada, daha önce bahsedilen modellerin tüm avantajlarını birleştiren ve kolay, potansiyel olarak geri döndürülebilir ve minimal invaziv bir kemirgen TO modeli oluşturan bir yöntem sunulmaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu yöntem, farelerde fetal trakeal tıkanıklık cerrahi bir prosedürü ve akciğer gelişimi üzerindeki etkisini açıklar. Başarılı TO için protokolde dikkatle gerçekleştirilmesi gereken bazı kritik adımlar vardır. Ameliyatın gerçekleştiği platformun sıcaklığı ve periton boşluğuna sokulan salin gebeliğin ilerlemesi için çok önemlidir. Ek olarak, boynun maruz kalmasını sağlamak için yavruların başına hafif bir basınç uygulanmalıdır.
6.0 polipropilen dikiş…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu araştırma, kamu, ticari veya kar amacı gütmeyen sektörlerdeki fon kuruluşlarından belirli bir hibe almamaktadır. Tüm yazarlar, çalışmanın gebeliğine ve tasarımına, verilerin edinilmesine, analizine ve yorumlanmasına, makalenin hazırlanmasına ve önemli entelektüel içerik ve sunulacak sürümün nihai onayı için revize edilmesine önemli katkılarda bulundular. Yazarlar Can Sabuncuoğlu’na cerrahi tekniğin sanat eserinin üretilmesi konusundaki nazik çabaları için teşekkür ediyor.
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
- Wright, N. J. Global PaedSurg Research Collaboration. Management and outcomes of gastrointestinal congenital anomalies in low, middle and high income countries: protocol for a multicentre, international, prospective cohort study. BMJ Open. 9, 030452 (2019).
- Aydin, E. Current approach for prenatally diagnosed congenital anomalies that requires surgery. Turkish Clinics Journal of Gynecology and Obstetrics. 27, 193-199 (2016).
- Nolan, H., et al. Hemorrhage after on-ECMO repair of CDH is equivalent for muscle flap and prosthetic patch. Journal of Pediatric Surgery. 54 (10), 2044-2047 (2019).
- Aydin, E., et al. Congenital diaphragmatic hernia: the good, the bad, and the tough. Pediatric Surgery International. 35 (3), 303-313 (2019).
- Aydın, E., Özler, O., Burns, P., Lim, F. Y., Peiró, J. L. Left congenital diaphragmatic hernia-associated musculoskeletal deformities. Pediatric Surgery International. 35 (11), 1265-1270 (2019).
- Aydın, E., et al. When primary repair is not enough: a comparison of synthetic patch and muscle flap closure in congenital diaphragmatic hernia. Pediatric Surgery International. 36 (4), 485-491 (2020).
- Wilson, M., Difiore, J. W., Peters, C. A. Experimental fetal tracheal ligation prevents the pulmonary hypoplasia associated with fetal nephrectomy: Possible application for congenital diaphragmatic hernia. Journal of Pediatric Surgery. 28 (11), 1433-1440 (1993).
- Mudri, M., et al. The effects of tracheal occlusion on Wnt signaling in a rabbit model of congenital diaphragmatic hernia. Journal of Pediatric Surgery. 54 (5), 937-944 (2019).
- Khan, P. A., Cloutier, M., Piedboeuf, B. Tracheal occlusion: a review of obstructing fetal lungs to make them grow and mature. American Journal of Medical Genetics. Part C, Seminars in Medical Genetics. 145 (2), 125-138 (2007).
- Chomczynski, P. A reagent for the single-step simultaneous isolation of RNA, DNA and proteins from cell and tissue samples. Biotechniques. 15 (3), 532-537 (1993).
- Beurskens, N., Klaassens, M., Rottier, R., De Klein, A., Tibboel, D. Linking animal models to human congenital diaphragmatic hernia. Birth Defects Research Part A: Clinical and Molecular Teratology. 79 (8), 565-572 (2007).
- Varisco, B. M., et al. Excessive reversal of epidermal growth factor receptor and ephrin signaling following tracheal occlusion in rabbit model of congenital diaphragmatic hernia. Molecular Medicine. 22, 398-411 (2016).
