نصف تقليل إصابة إعادة التروية بمقدار 670 نانومتر في نموذج فأر من نقص التروية وإعادة التروية عن طريق وضع العاصبة. قلل هذا التشعيع 670 نانومتر من الاستجابة الالتهابية ، وقلل من عدد البلاعم المسببة للالتهابات ، وزاد من الضامة الواقية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نصف تقليل إصابة إعادة التروية بمقدار 670 نانومتر في نموذج فأر من نقص التروية وإعادة التروية عن طريق وضع العاصبة. قلل هذا التشعيع 670 نانومتر من الاستجابة الالتهابية ، وقلل من عدد البلاعم المسببة للالتهابات ، وزاد من الضامة الواقية.
تلف الأنسجة والنخر الناتج عن العمليات الالتهابية هو نتيجة لإصابة نقص التروية (IRI). في العضلات الهيكلية ، يقلل نقص التروية من قدرة الطاقة الهوائية لخلايا العضلات ، مما يؤدي إلى تغيرات كيميائية حيوية ضارة والتهابات. الهدف من هذه الدراسة هو إظهار أن التعرض لضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) خلال فترة نقص التروية يقلل من IRI عن طريق تقليل النخر والالتهاب بالإضافة إلى تقليل M1 المسببة للالتهابات وزيادة البلاعم M2 الواقية. خضعت الفئران C57 / Bl6 لنقص تروية الأطراف الخلفية الناجم عن عاصبة أحادية الجانب لمدة 3 ساعات متبوعا بإعادة التروية لمدة 15 أو 30 دقيقة. تم تعيين الفئران بشكل عشوائي إلى 3 مجموعات. خضعت المجموعة 1 للضخ الداخلي لمدة 30 دقيقة. خضعت المجموعة 2 للريبري مع إعادة تروية لمدة 15 دقيقة. تألفت كل مجموعة من 50٪ من الفئران المعالجة بالأشعة تحت الحمراء و 50٪ من الفئران المعالجة بالأشعة تحت الحمراء مع تعرض 50 ميجاوات / سم2 لمدة 5 دقائق / 1 ساعة بعد إغلاق العاصبة. كانت المجموعة 3 عبارة عن زائفة تم تخديرها لمدة 3 ساعات مع حذف IRI.
تم إجراء تصوير تدفق دوبلر بالليزر على جميع الفئران لتأكيد نقص التروية وإعادة التروية. تم التعبير عن بيانات التدفق على أنها نسبة الطرف الإقفاري والتحكم المقابل. تم القتل الرحيم للفئران بعد إعادة التروية ، وتم حصاد عضلات الفخذ والمعدة تم إجراء الترسيب المناعي واللطخة الغربية لعلامات البلاعم CD68 (M1) و CD206 (M2) وتطبيعها إلى تعبير CD14. تم تقليل التعبير عن العلامات الالتهابية CXCL1 و CXCL5 بشكل كبير بواسطة NIR في مجموعة IRI. لوحظ انخفاض كبير في CD68 وزيادة في تعبير CD206 في التي تتلقى الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء NIR. تم تقليل نخر الأنسجة بواسطة NIR في مجموعة IRI ، كما هو موضح من خلال تلطيخ 2،3،5-ثلاثي فينيلترازوليوم كلوريد (TTC). تظهر النتائج أن التعرض للأشعة تحت الحمراء يقلل من IRI ويحسن بقاء الأنسجة. قلل الأشعة تحت الحمراء من الالتهاب ، وخفض M1 المسببة للالتهابات ، وزاد من الضامة M2 الواقية. أدى التعرض للأشعة تحت الحمراء إلى تقليل الالتهاب وتحسين التجدد ، مما يؤدي إلى حماية الأنسجة بعد نقص التروية.
إصابة نقص التروية (IRI) هي تحد سريري يظهر بعد إصابات الأوعية الدموية والاستخدام المطول للعاصبات الجراحية. أظهرت الدراسات السابقة أن 60-90 دقيقة هي العتبة العليا لوقت نقص التروية الدافئ ، والتي يمكن أن يحدث بعدها تلف الأنسجة الذي لا رجعة فيه. أكثر من أي عامل واحد آخر ، تحد قيود وقت نقص التروية الدافئ من نجاح وإنقاذ إعادة زرع الأطراف الوعائية1،2.
في العضلات الهيكلية ، يقلل نقص التروية من القدرة الهوائية للخلايا ، مما يؤدي إلى التهاب حاد وتغيرات كيميائية حيوية ضارة. تتفاقم هذه التأثيرات عن طريق إعادة التروية ، مما يحفز تجنيد العدلات وإنتاج الجذور الحرة ، مما يزيد من إتلاف العضلات الهيكلية. يمكن أن يحدث هذا من انسداد الأوعية الدموية ، سواء كان نتيجة الإصابة أو الاستخدام المتعمد للعاصبة لمنع النزيف. بعض الوسطاء الرئيسيين في هذه العملية هم مايلوبيروكسيداز (MPO) ، وهو إنزيم يتم التعبير عنه بواسطة العدلات وهو جزء لا يتجزأ من وظيفة انفجار الجهاز التنفسي وإنتاج الجذور الحرة3 ، والكيموكينات مثل CXCL1 و CXCL5 التي تعمل على تجنيد العدلات في مواقع الالتهاب الحاد4.
لم يتم تشريح الشريان الفخذي لتقليد عاصبة مفتوحة في حالات الطوارئ. يعتمد هذا النهج أيضا على قابلية تكرار خلق نقص التروية وإعادة التروية بالإضافة إلى منطقة خالية من الدم بشكل متسق. أظهرت الأبحاث السابقة أن التعرض لضوء الأشعة تحت الحمراء غير الحرارية (NIR) بطول موجي يبلغ 670 نانومتر يمكن أن يزيد من ضمانات الأوعية الدموية في الطرف الخلفي الإقفاري للفأر مع التعرض للأشعة تحت الحمراء على مدار أيام ، مما يخفف من آثار IRI5. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت الأبحاث السابقة أن ضوء الأشعة تحت الحمراء يمكن أن يحفز استقطاب البلاعم إما في الأنماط الظاهرية المسببة للالتهابات (M1) أو الشفاء (M2)6.
أي علاج يمكن أن يقلل من تلف الأنسجة والموت الخلوي بعد نقص الأكسجة وإعادة التروية سيكون مفيدا في زيادة نجاح إنقاذ الأطراف بعد إصابات الأوعية الدموية. لذلك ، فإن الهدف العام هو تحسين IRI من خلال إدخال معالجة الضوء 670 نانومتر كخيار قابل للتطبيق لطرق العلاج الأخرى. تستند هذه الورقة إلى الفرضية القائلة بأن التعرض لضوء الأشعة تحت الحمراء أثناء فترة نقص التروية يقلل من الالتهاب ونخر الأنسجة عن طريق تقليل إفراز البروتينات الجاذبة الكيميائية وتدفق الخلايا الالتهابية عن طريق تحفيز البلاعم على اتخاذ نمط ظاهري M2.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أجريت هذه الدراسة بما يتفق بدقة مع التوصيات الواردة في دليل رعاية واستخدام المختبر التابع للمعاهد الوطنية للصحة. تمت الموافقة على البروتوكول من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامه (البروتوكول: AUA # 1517). أجريت جميع الأبحاث التي شملت الفئران وفقا لسياسة PHS.
1. وضع عاصبة
ملاحظة: تم وضع عاصبة للحث على نقص التروية وتحقيق مجال جراحي خال من الدم.
2. قياس تدفق الدم بواسطة LDI
ملاحظة: تم قياس تدفق الدم لتأكيد الانسداد الصحيح وإعادة التروية كما هو موضحسابقا 7.
3. بروتوكول نقص التروية وإعادة التروية
4. حصاد الأنسجة
5. تطبيق NIR
ملاحظة: يتم تطبيق NIR لتقليل الالتهاب وتقليل إصابة إعادة التروية.
6. نخر TTC
ملاحظة: يتم تقييم نخر الأنسجة لتصور انخفاض النخر في الأنسجة العضلية.
7. التحليل الغربي للكلوروتيروزين
8. ELISA ل CXCL1 و CXCL5
9. الترسيب المناعي متبوعا بالتحليل الغربي
10. التحليل الإحصائي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
أكدت قياسات التدفق نقص التروية وإعادة التروية
يتم تصوير وضع ضوء NIR والبروتوكول التجريبي في الشكل 1. تم تطوير نموذج نقص تروية الأطراف الخلفية للفئران واستخدامه لتقييم تأثير التعرض للأشعة تحت الحمراء على الأشعة تحت الحمراء على العضلات الهيكلية IRI. كما كان متوقعا ، تحقق تصوير تدفق دوبلر بالليزر (الشكل 2 أ) من أن العاصبة كانت فعالة في إحداث نقص التروية جنبا إلى جنب مع عودة تدفق الدم إلى خط الأساس القريب لكل من الأطراف الخلفية المعالجة بالأشعة ت...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تصف هذه الورقة واحدة من أولى الدراسات التي ركزت على الحد من إصابة إعادة التروية عن طريق العلاج بضوء الأشعة تحت الحمراء عن طريق تغيير الاستجابة الالتهابية في الطرف الخلفي. إصابة نقص التروية والعلاج بضوء الأشعة تحت الحمراء ليست جديدة تماما. ركزت دراسات أخرى على إعادة تروية نقص التروية بواسطة ضوء الأشعة تحت الحمراء العدولى. تم استخدام العلاج بضوء الأشعة تحت الحمراء بنجاح في تقليل حجم انشقاق عضلة القلب وتقليل تلف الكلى بعد إصابة نقص التروية. Quirk et al. أبلغ عن انخفاض في حجم احتشاء عضلة الق...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.
نشكر قسم جراحة العظام على تمويل هذه الدراسة. كما نشكر بريان ليندمر وغرانت بروكل على دعمهما الفني.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 2،3،5-Triphenyltetrazolium | Sigma Aldrich | 17779-10X10ML-F | 1٪ حل |
| 4 &ndash ؛ 15٪ Criterio TGX جل البروتين الخالي من البقع | BioRad | # 5678084 | الهلامية الممتدة Tris-glycine |
| 4x Laemmli Sample Buffer - 1610747 | BioRad | 16110747 | |
| 670 نانومتر مصدر الضوء | NIR Technologies | المصنوعة حسب الطلب | |
| Thermo Fisher | 23227 | ||
| BioRad | نظام | ||
| Bio-Rad | |||
| & beta & -mercaptoethanol | BioRad | 1610710 | |
| CXCL1 ELISA | R & D Systems | DY453-05 | |
| CXCL5 ELISA | R & D Systems | DX000 | |
| Forane | Baxter | 1001936040 | الأيزوفلوران المستنشق |
| الماعز المضاد للأرانب IgG-HRP | سانتا كروز بيوتكنولوجيز | SC-2004 | 1: 10،000 تخفيف |
| عبوة | |||
| دوبلر ليزر تصوير | مور | MOORLDI2-HIR | |
| أحادي النسيلة CD14 الجسم المضاد | سانتا كروز بيوتكنولوجيز | SC-515785 | 1:200 التخفيف |
| أحادي النسيلة CD206 الجسم المضاد | سانتا كروز بيوتكنولوجيز | sc-58986 | 1:200 التخفيف |
| أحادي النسيلة CD68 الجسم المضاد | سانتا كروز بيوتكنولوجيز | sc-20060 | 1:200 التخفيف |
| بيرس خالي من البروتين (TBS) حجب العازلة العازلة | |||
| النسيلة الكلوروتيروزين الأجسام المضادة | Hycult | HP5002 | 1:1,000 |
| البروتين A / G PLUS-AGAROSE | سانتا كروز للتقنيات الحيوية | SC-2003 | |
| سوبر سيجنال ويست فيمتو | ثيرموفيشر | 34095 | كاشف التلألؤ الكيميائي المحسن |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم نشر هذه المقالة
الفيديو قريباً