ربط الأذين الأيسر في جنين الطيور كنموذج لتغير الحمل الديناميكي للدورة الدموية أثناء نمو الأوعية الدموية المبكر
June 16th, 2023
نقدم هنا بروتوكولا مرئيا مفصلا لتنفيذ نموذج ربط الأذين الأيسر (LAL) في جنين الطيور. يغير نموذج LAL التدفق داخل القلب ، مما يغير تحميل إجهاد قص الجدار ، ويحاكي متلازمة القلب الأيسر ناقص التنسج. يتم تقديم نهج للتغلب على تحديات نموذج الجراحة المجهرية الصعب هذا.
يركز مختبرنا على تأثير تدفق الدم وتحميل الضغط على أقواس القلب الجنينية للطيور والبطينين. نهدف إلى المساهمة في الآليات الميكانيكية الحيوية المعقدة التي تربط مورفولوجيا الأوعية الدموية بالتحميل الميكانيكي في نموذج LL. نحافظ أيضا على برنامج قوي لأبحاث الهندسة الحيوية السريرية والجراحية.
في دراسة تعاونية حديثة أجرتها مجموعة العمليات الأستاذية في إمبريال كوليدج ، تم استخدام نمذجة العناصر المحدودة القائمة على الصور وتسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية لتوضيح سلالات عضلة القلب ثلاثية الأبعاد المتزايدة في البطينين بعد ربط الأذين الأيسر في المرحلة 25. يمكن ترجمة هذه المعرفة إلى تفاعل القلب والأوعية الدموية الجنين في البشر. لوحظ تجويف البطين الأيسر الأصغر والضغط في تجاويف التربيق بأكملها مع تدخل LL.
علاوة على ذلك ، غيرت LL بنية البطين الطبيعية وأعادت توجيه مظهر التربيق. بالإضافة إلى ذلك ، تسبب نموذج LL في تضخم تجويف البطين الأيمن ، والتغيرات في البنية التربيقية ، وزيادة حمل حجم عضلة القلب. يؤثر LL على تحميل الدورة الدموية في جنين الفرخ ، مما يؤدي إلى متلازمة القلب الأيسر الناقص التنسج.
تخضع مرونة عضلة القلب النامية بشكل طبيعي لتغييرات خاصة في النمط الظاهري HLHS. يمكن أن توجه هذه النتائج تطوير العلاجات المحتملة للتجارب السريرية ، وتوجيه نماذج المنافسة التنبؤية.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة بروتوكولًا بصريًا مفصلًا لتنفيذ نموذج الربط الأذيني الأيسر (LAL) في أجنة الطيور، والذي يقلد متلازمة القلب الأيسر ناقص التنسج عن طريق تغيير التدفق داخل القلب وتحميل الضغط القصي على الجدار.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- الميكانيكا الحيوية القلبية الوعائية
- علم الأجنة في الطيور
- الهندسة الحيوية الجراحية
الخلفية
- يُستخدم نموذج LAL لدراسة تأثيرات تغيير تدفق الدم على تطور القلب.
- فهم الآليات الحيوية الميكانيكية أمر بالغ الأهمية لترجمة النتائج إلى التدخلات القلبية الوعائية البشرية.
- استخدمت الدراسات السابقة تقنيات التصوير والنمذجة لتحليل إجهادات عضلة القلب.
- يتم معالجة التحديات في تقنيات الجراحة المجهرية في هذا البروتوكول.
هدف الدراسة
- تقديم دليل شامل لأداء نموذج LAL في أجنة الطيور.
- استكشاف العلاقة بين شكل الأوعية المائية والتحميل الميكانيكي.
- تعزيز التقنيات الجراحية في أبحاث الهندسة الحيوية.
الطرق المستخدمة
- البروتوكول المرئي للربط الأذيني الأيسر في أجنة الطيور.
- النمذجة المحدودة للعناصر المستندة إلى الصور.
- تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية.
- تقييم إجهادات عضلة القلب بعد الجراحة.
النتائج الرئيسية
- أظهر تأثير LAL على حجم تجويف البطين الأيسر.
- حدد تأثيرات الضغط في تجاويف العضلات المتشعبة.
- قدم رؤى حول تغيرات إجهاد عضلة القلب بعد التدخل.
- ساهم في فهم التدخلات القلبية الوعائية المميتة في البشر.
الاستنتاجات
- يعد نموذج LAL أداة قيمة لدراسة تطور القلب.
- قد تساهم النتائج في نهج إكلينيكي لعيوب القلب الخلقية.
- يمكن للبحوث المستقبلية البناء على هذه الرؤى لتحسين النتائج الجراحية.
