Перевязка левого предсердия у эмбриона птицы как модель измененной гемодинамической нагрузки при раннем развитии сосудов

Bortecine Sevgin; Merve Nur Coban; Faruk Karatas; Kerem Pekkan

doi:10.3791/65330

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Перевязка левого предсердия у эмбриона птицы как модель измененной гемодинамической нагрузки при раннем развитии сосудов

2.1K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/65330

⸱

16 июня 2023 г.

Bortecine Sevgin^*¹ , Merve Nur Coban^*¹ , Faruk Karatas² , Kerem Pekkan¹^,²

¹Department of Biomedical Sciences and Engineering, Koc University, ²Department of Mechanical Engineering, Koc University

^* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем подробный визуальный протокол выполнения модели перевязки левого предсердия (LAL) у эмбриона птицы. Модель LAL изменяет внутрисердечный поток, который изменяет напряженную нагрузку при сдвиге стенки, имитируя синдром гипоплазии левых отделов сердца. Представлен подход к преодолению трудностей, связанных с этой сложной моделью микрохирургии.

Аннотация

Благодаря своей четырехкамерной конфигурации зрелого желудочка, простоте культивирования, доступу к визуализации и эффективности, птичий эмбрион является предпочтительной моделью позвоночных животных для изучения сердечно-сосудистого развития. В исследованиях, направленных на понимание нормального развития и прогноза врожденных пороков сердца, широко используется эта модель. Микроскопические хирургические методы используются для изменения нормальной механической нагрузки в определенный момент времени эмбриона и отслеживания нисходящего молекулярно-генетического каскада. Наиболее распространенными механическими вмешательствами являются перевязка левой вителлиновой вены, конотранкальное бандажирование и перевязка левого предсердия (LAL), модулирующая внутрисосудистое давление и напряжение сдвига стенки из-за кровотока. LAL, особенно если она выполняется в яйцеклетке, является наиболее сложным вмешательством, с очень малым выходом образцов из-за чрезвычайно тонких последовательных микрохирургических операций. Несмотря на высокий риск, in ovo LAL очень ценен с научной точки зрения, поскольку имитирует патогенез синдрома гипоплазии левых отделов сердца (СГЛО). СГЛОС является клинически значимым сложным врожденным пороком сердца, наблюдаемым у новорожденных. Подробный протокол для in ovo LAL описан в этой статье. Вкратце, оплодотворенные эмбрионы птиц инкубировали при температуре 37,5 °C и постоянной влажности 60%, как правило, до тех пор, пока они не достигали стадий Гамбурга-Гамильтона (HH) со 20 по 21. Скорлупа яиц была вскрыта, а внешняя и внутренняя оболочки удалены. Эмбрион осторожно поворачивали, чтобы обнажить луковицу левого предсердия общего предсердия. Предварительно собранные микроузлы из нейлоновых нитей 10-0 аккуратно располагались и завязывались вокруг почки левого предсердия. Наконец, эмбрион был возвращен в исходное положение, и LAL была завершена. Нормальный желудочек и желудочки с LAL-инструментами продемонстрировали статистически значимые различия в уплотнении тканей. Эффективная генерация моделей LAL будет способствовать исследованиям, посвященным синхронизированным механическим и генетическим манипуляциям во время эмбрионального развития сердечно-сосудистых компонентов. Кроме того, эта модель обеспечит возмущенный клеточный источник для исследований тканевых культур и сосудистой биологии.

Введение

Врожденные пороки сердца (ВПС) – это структурные нарушения, возникающие из-за аномального эмбрионального развития¹. Помимо генетических условий, на патогенез влияет измененная механическая нагрузка ^2,3. Синдром гипоплазии левых отделов сердца (СГЛОС), врожденный порок сердца, приводит к недоразвитию желудочка/аорты при рождении⁴ с высоким уровнем смертности ^5,6. Несмотря на недавние успехи в клиническом лечении, динамика роста и развития сосудов при СГЛОС до сих пор неясна⁷. При но....