على الرغم من الاستخدام الواسع النطاق لنموذج IRI المعوي هذا ، إلا أنه لا يخلو من قيوده. على سبيل المثال ، لا يؤدي الانسداد الوحيد لقاعدة ضمور العضلات الشوكي فقط إلى إعاقة تدفق الدم إلى الأمعاء تماما. من المحتمل أن يكون هذا بسبب الدورة الدموية الجانبية الواسعة في المساريق ، والتي يمكن أن تسحب الدم من الفروع المجاورة للشريان الأورطي البطني. في إحدى الدراسات التي أجريت على القطط ، أدى انسداد ضمور العضلات الشوكي إلى انخفاض تدفق الدم بنسبة 35٪ في الاثني عشر القريب ، و 61٪ في الاثني عشر البعيد ، و 71٪ في الصائم والدقاق ، و 63٪ في القولون القريب. لم ينخفض تدفق الدم في القولون الأوسط والبعيد ، الذي يتلقى الكثير من الدورة الدموية من الشريان المساريقي السفلي23. في القوارض ، غالبا ما يشار إلى الصائم والدقاق على أنهما الأجزاء المعوية التي تتعرض لأهم إصابة في الأنسجة بعد انسداد ضمور العضلات الشوكي9.
تم الاستشهاد بمجموعة واسعة من أوقات نقص التروية بعد انسداد ضمور العضلات الشوكي في الأدبيات ، من 1 إلى 90 دقيقة أو أكثر. تؤدي الأوقات الإقفارية المختلفة إلى مستويات مختلفة من إصابة التروية. لاحظ Park et al. إصابة التروية عندما كان الفاصل الإقفاري بين 40 و 60 دقيقة ، ولكن ليس عندما كان الفاصل الإقفاري أقصر أو أطول24. تشير هذه النتائج إلى أن الأوقات الأقصر لا تنتج ما يكفي من نقص التروية للتحريض على إصابة التروية ، في حين أن الأوقات الأطول تلحق الضرر بالأنسجة بشدة بحيث يستحيل إثبات إصابة التروية التي تليها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأوقات الإقفارية الأطول تحمل خطر زيادة معدل الوفيات. كما رأينا في دراستنا ، توفي 50٪ (3/6) من الفئران الأولية التي خضعت لنقص التروية لمدة 60 دقيقة بعد 90 دقيقة فقط من إعادة التروية. أدى تقصير وقت نقص التروية إلى 45 دقيقة إلى خفض معدل الوفيات إلى 20٪ (1/5) دون تغيير درجات إصابة الأنسجة. بناء على دراستنا ، يبدو أنه يمكن تحقيق النافذة المثالية للتلف الإقفاري عن طريق انسداد ضمور العضلات الشوكي لمدة 45 دقيقة تقريبا.
متغير آخر هو وقت إعادة التروية قبل جمع الأنسجة. كما هو الحال مع أوقات نقص التروية ، تختلف أوقات إعادة التروية بشكل كبير عبر الدراسات ، من 60 دقيقة إلى أكثر من 24 ساعة. ذكرت العديد من الأوراق أن الغشاء المخاطي في الأمعاء يتكبد أقصى ضرر مورفولوجي عند 2 إلى 3 ساعات من التروية ، مع تحقيق إصلاح كامل في 24 ساعة25،26،27. إن جمع الأنسجة قبل هذه النافذة التي تتراوح مدتها من 2 إلى 3 ساعات يخاطر بعدم التقاط المدى الكامل لإصابة التروية ، في حين أن الأنسجة التي يتم حصادها بالقرب من 24 ساعة ستكون قد بدأت بالفعل عملية الإصلاح. اخترنا في البداية وقت إعادة ضخ 120 دقيقة ، ولكن بعد ذلك تغير إلى 90 دقيقة في محاولة لخفض معدل الوفيات. لم يغير هذا التغيير نتائج إصابة الأنسجة ، مما يشير إلى أن انحراف 30 دقيقة عن نافذة 2 إلى 3 ساعات مقبول.
تركيز الأكسجين هو أيضا متغير مهم في تطوير IRI. وجد Wilding et al. أنه بالمقارنة مع الفئران التي تتلقى 21٪ O2 ، فإن أولئك الذين تم تخديرهم بالإيزوفلوران الذين تم تسليمهم بنسبة 100٪ O2 عانوا من عدم تطابق التهوية والتروية بسبب انخماص. في نفس الدراسة ، أصيبت الفئران التي تتلقى 100٪ O2 بالحماض التنفسي الحاد وارتفاع متوسط الضغط الشرياني28. من الأفضل تجنب مثل هذه التغيرات الفسيولوجية عند إحداث إصابة مثل IRI ، والتي يشارك فيها عدد من العوامل الجهازية. وبالتالي ، يبدو أن 21٪ O2 أكثر ملاءمة من 100٪ O2 كغاز ناقل لتوصيل الأيزوفلوران.
استخدام الهيبارين في هذا البروتوكول مفتوح للنقاش. من المعروف أن الهيبارين له تأثيرات مضادة للتخثر ومضادة للالتهابات29. وجدنا أن التغيير من نقص التروية لمدة 60 دقيقة و 120 دقيقة من التروية إلى نقص التروية لمدة 45 دقيقة و 90 دقيقة من التروية مع 400 وحدة دولية / كجم من الهيبارين لم يغير الإصابة المعوية المجهرية ولكنه أدى إلى انخفاض معدل الوفيات. أحد التفسيرات المحتملة هو أن الهيبارين منع الجلطات الدموية القاتلة للأعضاء البعيدة مثل الرئتين والدماغ ، ومع ذلك لم نجد دليلا على ذلك على التشريح عن طريق الفحص الإجمالي أو المجهري للفئران الأوليين اللذين ماتا. قد يكون استخدام أوقات نقص التروية وإعادة التروية الأقصر بدون الهيبارين بنفس الفعالية في تقليل الوفيات. إذا كان الأمر كذلك ، فسيكون من الحكمة التخلي عن استخدام الهيبارين لتقليل التداخل مع IRI. ومع ذلك ، قد يكون تضمين الهيبارين في البروتوكول مناسبا لأولئك الذين يرغبون في نمذجة الأسباب الجراحية لل IRI ، حيث أن مرضى الجراحة غالبا ما يتلقون الهيبارين في الفترة المحيطة بالجراحة.
ثبت أن الإيزوفلوران له تأثيرات وقائية للأنسجة في حالات التهاب الأمعاء ونقص التروية ، وقد يتداخل استخدامه مع نموذج IRI ذي الصلة سريريا30،31،32. ومع ذلك ، فإن المستنشقات العضوية الفلورية (أي الأيزوفلوران ، سيفوفلوران) تستخدم عادة في التخدير في كل من الطب البيطري والبشري. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مدة التخدير المطلوبة لهذا البروتوكول تتجاوز 120 دقيقة ، وبالتالي فإن المستنشق أكثر ملاءمة من الحقن قصير المفعول الذي يحتاج إلى إعادة الجرعة.
لم تكن هناك آفات مجهرية موجودة في القولون القريب أو الكبد أو الكلى. ربما كان عدم وجود تغييرات مجهرية بسبب وقت إعادة التروية القصير نسبيا من 90 إلى 120 دقيقة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي القولون القريب على إمدادات دموية من الشريان المساريقي السفلي. ومع ذلك ، فإن عدم وجود ضرر مرئي لا يستبعد الإصابة الجهازية. من المحتمل أن يكون تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي للنسخ العكسي (RT-qPCR) منهجية أفضل لإثبات الإصابة الجهازية عن طريق قياس السيتوكينات الالتهابية مثل TNF-α.
تم تطوير العديد من الاختلافات في نموذج IRI المعوي هذا على مر السنين. في عام 1990 ، أظهر Megison et al. أن انسداد الأوعية الجانبية بالإضافة إلى ضمور العضلات الشوكي أنتج انخفاضا أكثر اتساقا في تدفق الدم المساريقي ولكن زيادة في معدل الوفيات33. أظهرت دراسة أحدث أنه بدلا من انسداد ضمور العضلات الشوكي في قاعدته ، فإن ربط فروعه المحيطية والجانبية للحث على نقص التروية في الدقاق البعيد أدى إلى إصابة قابلة للتكاثر دون وفيات34. يضمن انسداد الفروع الشريانية المحلية نقص التروية الأقصى وقد يعالج مشكلة التخفيضات القطاعية متعددة البؤر لتدفق الدم التي تظهر مع ربط ضمور العضلات الشوكي في قاعدته مباشرة. في حين أن هذه الطريقة البديلة لنمذجة IRI المعوية لها تطبيق للبحث في تأثيرات الأنسجة المحلية لل IRI المعوي ، فمن غير المعروف ما إذا كان بإمكانها نمذجة الالتهاب الجهازي والفشل متعدد الأعضاء بدقة والذي يمكن أن يرتبط بإصابة الأمعاء.
انسداد ضمور العضلات الشوكي ليس نموذجا مناسبا لجميع أنواع IRI المعوية. على سبيل المثال ، يتميز نقص التروية المساريقي غير الانسدادي بنقص التروية البلانشية الناجم عن انخفاض النتاج القلبي. لذلك ، لن تكون هذه التقنية مثالية لدراسة IRI المعوي الناجم عن احتشاء عضلة القلب أو قصور القلب الاحتقاني أو قصور الأبهر أو أمراض الكلى أو الكبد35. أفاد كوزار وآخرون أن انسداد ضمور العضلات الشوكي هو ، مع ذلك ، نموذج مناسب سريريا ل IRI المعوي الناجم عن الصدمة36. على الرغم من أنه أقل اقتصادا ، إلا أن استخدام الأنواع الأخرى مثل الخنازير قد يكون له فوائد على القوارض لنمذجة بعض حالات الإصابة المعوية. تصف مراجعة شاملة أجراها Gonzalez et al. في عام 2014 النماذج الحيوانية المستخدمة حاليا للتحقيق في IRIالمعوي 9.
على الرغم من قيودها ، تظل تقنية انسداد ضمور العضلات الشوكي في قاعدتها واحدة من أكثر نماذج القوارض شيوعا لنقص الترويةالمعوية 9. نظرا لأنها لا تتطلب سوى مشبك وعائي واحد وإعداد أساسي ، فإن الجراحة نفسها بسيطة للغاية. كما أنه يؤدي إلى إصابة قابلة للتكرار ، كما يتضح من البيانات المقدمة هنا. يمكن أن يؤدي انسداد ضمور العضلات الشوكي في القوارض إلى نمذجة الأسباب الانسدادية ل IRI المعوي بشكل موثوق ويمكن أن يكون له تطبيق عملي في كل من الطب البيطري والبشري. وعلى هذا النحو، من المهم أن تنفذ الإجراءات التي حددناها هنا باتساق.