نموذج جراحي للخنزير لنقص تروية عضلة القلب المزمن الذي يتم علاجه بواسطة رقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسوم وطعم مجازة الشريان التاجي خارج المضخة

Rishav Aggarwal; Annie Shao; Koray N. Potel; Laura Hocum Stone; Cory Swingen; Christin Wright; Edward O. McFalls; Tammy A. Butterick; Rosemary F. Kelly

doi:10.3791/65553

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

نموذج جراحي للخنزير لنقص تروية عضلة القلب المزمن الذي يتم علاجه بواسطة رقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسوم وطعم مجازة الشريان التاجي خارج المضخة

1.8K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/65553

⸱

سبتمبر 15, 2023

Rishav Aggarwal¹ , Annie Shao¹ , Koray N. Potel² , Laura Hocum Stone¹ , Cory Swingen¹ , Christin Wright¹ , Edward O. McFalls³ , Tammy A. Butterick⁴^,⁵ , Rosemary F. Kelly¹

¹Department of Surgery, University of Minnesota, ²School of Medicine, Dentistry and Biomedical Sciences, Queen’s University Belfast, ³Cardiology, Richmond VA Medical Center, ⁴Department of Research Service, Center for Veterans Research and Education, Veterans Affairs Health Care System, ⁵Department of Neuroscience, University of Minnesota

في هذه المقالة

ملخص

تقدم هذه الدراسة نموذجا جراحيا للخنزير لنقص تروية عضلة القلب المزمن بسبب تضيق الشريان التاجي التدريجي ، مما يؤدي إلى ضعف وظائف القلب دون احتشاء. بعد نقص التروية ، تخضع لتطعيم مجازة الشريان التاجي خارج المضخة مع وضع النخاب لرقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسومات المشتقة من الخلايا الجذعية. هذا العلاج المساعد يحسن وظيفة عضلة القلب والانتعاش.

الملخص

يؤدي نقص تروية عضلة القلب المزمن الناتج عن تضيق الشريان التاجي التدريجي إلى سبات عضلة القلب (HIB) ، والذي يعرف بأنه عضلة القلب التي تتكيف مع انخفاض توافر الأكسجين عن طريق تقليل النشاط الأيضي ، وبالتالي منع إصابة عضلة القلب التي لا رجعة فيها واحتشاء. هذا يختلف عن احتشاء عضلة القلب ، حيث أن HIB لديه القدرة على الشفاء مع إعادة التوعي. يعاني المرضى الذين يعانون من مرض الشريان التاجي الكبير (CAD) من نقص التروية المزمن ، مما يعرضهم لخطر الإصابة بفشل القلب والموت المفاجئ. التدخل الجراحي القياسي ل CAD الحاد هو جراحة مجازة الشريان التاجي (CABG) ، ولكن ثبت أنه علاج غير مثالي ، ومع ذلك لا توجد علاجات مساعدة لاستعادة الخلايا العضلية المتكيفة مع نقص التروية المزمن. لمعالجة هذه الفجوة ، تم استخدام نموذج جراحي ل HIB باستخدام الخنازير القابلة ل CABG ويحاكي السيناريو السريري. يتضمن النموذج عمليتين جراحيتين. تتضمن العملية الأولى زرع مضيق صلب 1.5 مم على الشريان الأمامي الأيسر النازل (LAD). مع نمو ، يتسبب المضيق تدريجيا في حدوث تضيق كبير مما يؤدي إلى انخفاض الوظيفة الانقباضية الإقليمية. بمجرد أن يصل التضيق إلى 80٪ ، يضعف تدفق عضلة القلب ووظيفتها ، مما يؤدي إلى حدوث HIB. ثم يتم إجراء تحويل مسار الشريان التاجي خارج المضخة مع الشريان الثديي الداخلي الأيسر (LIMA) لإعادة توعية المنطقة الإقفارية. يتعافى لمدة شهر واحد للسماح بتحسن عضلة القلب الأمثل قبل التضحية. هذا يسمح للدراسات الفسيولوجية والأنسجة لمجموعات العلاج المختلفة. يوضح هذا النموذج الحيواني أن وظيفة القلب لا تزال ضعيفة على الرغم من تحويل مسار الشريان التاجي ، مما يشير إلى الحاجة إلى تدخلات مساعدة جديدة. في هذه الدراسة ، تم تطوير رقعة كولاجين مدمجة مع إكسوسومات مشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) ، والتي يمكن تطبيقها جراحيا على سطح النخاب البعيد إلى مفاغرة ليما. تتوافق المادة مع النخاب ، وهي قابلة للامتصاص ، وتوفر سقالة للإطلاق المستمر لعوامل الإشارة. يمكن أن يحفز هذا العلاج التجديدي تعافي عضلة القلب الذي لا يستجيب لإعادة التوعي وحده. يترجم هذا النموذج إلى الساحة السريرية من خلال توفير وسائل الاستكشافات الفسيولوجية والميكانيكية فيما يتعلق بالتعافي في HIB.

المقدمة

على الصعيد العالمي ، يؤثر CAD الحاد على أكثر من مائة مليون مريض ، وعلى الرغم من انخفاض معدل الوفيات ، إلا أنه لا يزال أحد الأسباب الرئيسية للوفاة ^1,2. يحتوي CAD على طيف سريري واسع من احتشاء عضلة القلب (MI) إلى نقص التروية مع الحفاظ على البقاء. تركز معظم الأبحاث قبل السريرية على MI ، التي تتميز بوجود أنسجة محترقة حيث يمكن دراستها في النماذج الحيوانية الصغيرة والكبيرة. ومع ذلك ، فإن هذا النموذج لا يعالج المرضى الذين لديهم قابلية بقاء محفوظة وقابلة لإعادة التوعي. معظم المرضى الذين يخضعون ل CABG لديهم انخفاض في إمدادات الدم ووظيفة محدودة مع الحفاظ على التباين في احتياطي انقباض والبقاء³. بدو....