قصور القلب هو السبب الرئيسي للوفاة في البلدان المتقدمة ومن المتوقع أن يزيد بنسبة 25٪ خلال العقد المقبل. ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH) - زيادة مرضية في ضغط الدم في الدورة الدموية الرئوية - يؤثر على ما يقرب من 70 ٪ من المرضى الذين يعانون من قصور القلب في المرحلة النهائية. تصنف منظمة الصحة العالمية الرقم الهيدروجيني على أنه ارتفاع ضغط الدم الرئوي بسبب أمراض القلب الأيسر (PH-LHD)1. يبدأ PH-LHD عن طريق ضعف وظيفة البطين الأيسر الانقباضي و / أو الانبساطي (LV) التي تؤدي إلى ارتفاع ضغط الملء والاحتقان السلبي للدم في الدورة الدموية الرئوية2. على الرغم من أنه يمكن عكسه في البداية ، يصبح PH-LHD ثابتا تدريجيا بسبب إعادة تشكيل الأوعية الدموية الرئوية النشطة في جميع مقصورات الدورة الدموية الرئوية ، أي الشرايين والشعيرات الدموية والأوردة 3,4. كل من الرقم الهيدروجيني القابل للعكس والثابت يزيد من الحمل اللاحق ل RV ، مما يؤدي في البداية إلى تضخم عضلة القلب التكيفي ولكن في النهاية يسبب توسع RV ، ونقص الحركة ، والتليف ، وإزالة المعاوضة التي تؤدي تدريجيا إلى فشل RV1،2،5،6. على هذا النحو ، يسرع PH تطور المرض في مرضى قصور القلب ويزيد من الوفيات ، خاصة في المرضى الذين يخضعون للعلاج الجراحي عن طريق زرع أجهزة مساعدة البطين الأيسر (LVAD) و / أو زرع القلب7،8،9. حاليا، لا توجد علاجات علاجية يمكن أن تعكس عملية إعادة تشكيل الأوعية الدموية الرئوية، لذلك هناك حاجة إلى البحوث الميكانيكية الأساسية في أنظمة النماذج المناسبة.
الأهم من ذلك ، تظهر الدراسات السريرية أن PH-LHD كمضاعفات متكررة في المرضى الذين يعانون من تضيق الأبهر يمكن أن يتحسن بسرعة في فترة ما بعد الجراحة المبكرة بعد استبدال الصمام الأبهري10. وبالمثل ، فإن مقاومة الأوعية الدموية الرئوية العالية (>3 وحدات خشبية) قبل الجراحة (PVR) التي كانت ، مع ذلك ، قابلة للانعكاس على nitroprusside تم تطبيعها بشكل مستدام بعد زرع القلب في دراسة متابعة مدتها 5 سنوات11. وبالمثل ، يمكن تحقيق انخفاض كاف في كل من PVR القابل للعكس والثابت وتحسين وظيفة RV في مرضى LHD في غضون عدة أشهر عن طريق تفريغ البطين الأيسر باستخدام أجهزة مساعدة البطين النابض وغير النابض القابلة للزرع12،13،14. حاليا ، الآليات الخلوية والجزيئية التي تدفع إعادة التشكيل العكسي في الدورة الدموية الرئوية وعضلة القلب RV غير واضحة. ومع ذلك ، قد يوفر فهمهم نظرة ثاقبة مهمة في المسارات الفسيولوجية التي يمكن استغلالها علاجيا لعكس إعادة تشكيل الأوعية الدموية و RV الرئوية في PH-LHD وغيرها من أشكال PH.
يمكن استخدام نموذج مناسب قبل السريري يكرر بشكل كاف السمات الفسيولوجية والجزيئية المرضية ل PH-LHD للدراسات الانتقالية في قصور القلب الاحتقاني الناجم عن الحمل الزائد بسبب الضغط بسبب ربط الأبهر الجراحي (AoB) في الفئران4،15،16. بالمقارنة مع قصور القلب المماثل بسبب الحمل الزائد للضغط في نموذج الفئران لانقباض الأبهر المستعرض (TAC)17 ، فإن ربط الشريان الأورطي الصاعد فوق الجذر الأبهري في فئران AoB لا ينتج عنه ارتفاع ضغط الدم في الشريان السباتي الأيسر لأن موقع الربط قريب من تدفق الشريان السباتي الأيسر من الشريان الأورطي. نتيجة لذلك ، لا يسبب AoB إصابة عصبية من الجانب الأيسر في القشرة الدماغية كما هو مميز ل TAC18 ، والذي قد يؤثر على نتائج الدراسة. بالمقارنة مع نماذج القوارض الأخرى من PH-LHD المستحثة جراحيا ، فإن نماذج الفئران بشكل عام ، و AoB بشكل خاص ، تثبت أنها أكثر قوة وقابلة للتكرار وتكرار إعادة تشكيل خاصية الدورة الدموية الرئوية لمرضى PH-LHD. في الوقت نفسه ، فإن الفتك في الفترة المحيطة بالجراحة منخفض19. تؤدي زيادة ضغوط الجهد المنخفض وخلل LV في فئران AoB إلى تطوير PH-LHD ، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغوط RV وإعادة عرض RV. على هذا النحو ، أثبت نموذج الفئران AoB أنه مفيد للغاية في سلسلة من الدراسات السابقة التي أجرتها مجموعات مستقلة ، بما في ذلك أنفسنا ، لتحديد الآليات المرضية لإعادة تشكيل الأوعية الدموية الرئوية واختبار استراتيجيات العلاج المحتملة ل PH-LHD 4,15,20,21,22,23,24,25.
في هذه الدراسة ، تم استخدام نموذج الفئران AoB لإنشاء إجراء جراحي لفك الأبهر لدراسة آليات إعادة التشكيل العكسي في الأوعية الدموية الرئوية و RV. في السابق ، تم تطوير نماذج إعادة تشكيل عضلة القلب العكسية مثل فك الأبهر في الفئران26 والجرذان27 للتحقيق في الآليات الخلوية والجزيئية التي تنظم انحدار تضخم البطين الأيسر واختبار الخيارات العلاجية المحتملة لتعزيز عضلة القلب. الانتعاش. علاوة على ذلك ، استكشف عدد محدود من الدراسات السابقة آثار فك الضماد الأبهري على PH-LHD في الفئران وأظهرت أن فك الضمادة الأبهري قد يعكس تضخم الإنسي في الشرايين الرئوية ، وتطبيع التعبير عن ما قبل pro-endothelin 1 وتحسين ديناميكا الدم الرئوية27,28 ، مما يوفر أدلة على عكس درجة الحموضة في الفئران المصابة بقصور القلب. هنا ، يتم تحسين الإجراءات الفنية لجراحة فك الأوتار وتوحيدها ، على سبيل المثال ، عن طريق تطبيق بضع القصبة الهوائية بدلا من التنبيب داخل القصبة الهوائية أو باستخدام مقاطع التيتانيوم ذات القطر الداخلي المحدد لربط الأبهر بدلا من خيوط البولي بروبيلين بإبرة حادة26,27 ، وبالتالي توفير تحكم أفضل في العمليات الجراحية ، وزيادة قابلية تكرار النموذج وتحسين معدل البقاء على قيد الحياة.
من منظور علمي ، لا تكمن أهمية نموذج فك الانحدار PH-LHD فقط في إظهار انعكاس النمط الظاهري للقلب والأوعية الدموية والرئة في قصور القلب ، ولكن الأهم من ذلك ، في تحديد الدوافع الجزيئية التي تؤدي و / أو تحافظ على إعادة التشكيل العكسي في الشرايين الرئوية كمرشحين واعدين للاستهداف العلاجي في المستقبل.