توضح هذه المقالة بالتفصيل بروتوكولا محسنا للحقن داخل القلب الموجه بتخطيط صدى القلب في نماذج الفئران لاحتشاء عضلة القلب باستخدام إبرة 29 جم × 88 مم. تضمن هذه التقنية توصيلا قويا ودقيقا وقابلا للتكرار للعوامل العلاجية مباشرة في منطقة ما قبل الاحتشاء.
مقالة منهجية
توضح هذه المقالة بالتفصيل بروتوكولا محسنا للحقن داخل القلب الموجه بتخطيط صدى القلب في نماذج الفئران لاحتشاء عضلة القلب باستخدام إبرة 29 جم × 88 مم. تضمن هذه التقنية توصيلا قويا ودقيقا وقابلا للتكرار للعوامل العلاجية مباشرة في منطقة ما قبل الاحتشاء.
الحقن داخل القلب الموجه بتخطيط صدى القلب (EGI) هو تقنية طفيفة التوغل لتقديم علاجات الخلايا الجذعية في نماذج احتشاء عضلة القلب قبل السريري (MI). بالمقارنة مع الأساليب التقليدية للصدر المفتوح ، يوفر EGI قابلية ترجمة سريرية محسنة ، وتقليل الغزو ، وتقليل التأثير الفسيولوجي على. في حين أن EGI راسخ في نماذج الفئران ، إلا أن تطبيقه في الفئران لا يزال محدودا بسبب التحديات التشريحية والتقنية. على وجه الخصوص ، يؤدي ترقق الجدار الأمامي للبطين الأيسر (LVAW) في المناطق الاحتشائية والمناطق المحيطة بالاحتشاء إلى تعقيد توصيل عضلة القلب بشكل آمن ودقيق ، حيث يمكن أن ينخفض سمك الجدار إلى ما دون حجم شطبة الإبرة للإبر 27 G أو 28 G شائعة الاستخدام ، مما يزيد من خطر انثقاب البطين أو فشل الولادة. لمعالجة هذا القيد ، قمنا بتحسين بروتوكول EGI في نماذج MI للفئران باستخدام 29 G إبر سبينوكان. تتيح الإبرة ذات القطر الأصغر والأطول استهداف أنسجة عضلة القلب الرقيقة بدقة ، مما يقلل من الضرر ويعزز دقة الحقن ، بغض النظر عن سمك LVAW. تتوافق هذه التقنية مع منصات تخطيط صدى القلب القياسية عبر الصدر وتلغي الحاجة إلى بضع الصدر ، مما يسمح بإجراء دراسات طولية في نفس. تتيح طريقتنا المكررة توصيل العوامل العلاجية القوية والقابلة للتكرار إلى عضلة القلب القابلة للحياة المجاورة لمنطقة الاحتشاء ، حيث تكون العلاجات التجديدية أكثر فعالية. من خلال تحسين السلامة ودقة الاستهداف ، يزيد هذا النهج من الأهمية الانتقالية لأبحاث القلب قبل السريرية ويدعم تطوير بروتوكولات موحدة عبر المختبرات.
لا تزال أمراض القلب والأوعية الدموية السبب الرئيسي للمراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم ، حيث يساهم احتشاء عضلة القلب (MI) بشكل كبير في كل من أمراض القلب الحادةوالمزمنة 1. على الرغم من التقدم في الإدارة الدوائية والتداخلية ، فإن القدرة التجديدية لقلب الإنسان البالغ محدودة ، مما يؤدي غالبا إلى إعادة تشكيل سلبي وتطور إلى قصور القلب2،3. وبالتالي ، اكتسبت العلاجات القائمة على الخلايا الجذعية اهتماما كاستراتيجيات محتملة لإصلاح عضلة القلب التالفة ، والحفاظ على وظائف القلب ، وتحسين النتائجالسريرية 4.
تعد النماذج قبل السريرية القوية ضرورية لتقييم سلامة هذه العلاجات وفعاليتها واستراتيجياتها للتسليم. من بين نماذج الصغيرة ، تقدم الفئران العديد من المزايا ، بما في ذلك حجم القلب الذي يمكن التحكم فيه ، وتقنيات الاحتشاء المميزة جيدا ، واستجابات إعادة تشكيل القلب ذات الصلة5. تقليديا ، يتم تحقيق الإدارة داخل القلب للخلايا الجذعية في نماذج MI للفئران عن طريق بضع الصدر ، مما يسمح بالتصور المباشر لموقعالحقن 6. ومع ذلك ، فإن هذا النهج غازي ، ويقدم مخاطر إجرائية كبيرة ، ويعيق التدخلات المتكررة في الدراسات الطولية. علاوة على ذلك ، فإنه يفتقر إلى التوافق مع طرق التسليم السريرية ، مثل الحقن القائم على القسطرة أو عن طريق الجلد7.
يعد الحقن داخل القلب الموجه بتخطيط صدى القلب (EGI) بديلا طفيفا التوغل يتيح التوصيل المستهدف للعوامل العلاجية تحت توجيه التصوير في الوقت الفعلي. على الرغم من أن استخدام EGI في نماذج الفئران كان محدودا. تم تطوير EGI على نطاق واسع في الفئران أكثر من الفئران في المقام الأول لأن معظم أبحاث القلب والأوعية الدموية ركزت تاريخيا على الفئران باعتبارها النموذج قبل السريري السائد8. بالإضافة إلى ذلك ، سمح الحجم الأصغر وتشريح القلب للفئران بتحسين الإجراءات الموجهة بالموجات فوق الصوتية9. في المقابل ، تتمتع الفئران بجدار صدر أكثر سمكا وحركة تنفسية أكبر ، مما يعقد التصوير المستقر وعالي الدقة أثناء الإجراءات10.
أدى التقدم في تقنية الموجات فوق الصوتية عالية التردد إلى جعل مخطط كهربية القلب في الفئران ممكنا ، مما عزز الأهمية السريرية لاستخدامها. ومع ذلك ، فإن ترقق الجدار الأمامي للبطين الأيسر (LVAW) في المناطق المصابة بالاحتشاء لا يزال يمثل تحديا كبيرا لمخطط كهربية القلب في القوارض. في الفئران ، غالبا ما ينخفض سمك الجدار إلى أقل من 1 مم ، في حين أن الإبر القياسية 27 G أو 28 G لها أطوال مخروطية تتراوح من 1.25 إلى 1.5 مم ، مما يزيد من خطر حدوث ثقب البطين أو توصيل الخلايا سيئة التوجيه. لمعالجة هذا القيد ، قمنا بتحسين تقنية EGI في الفئران باستخدام إبر سبينوكان 29 جم × 88 مم. تتميز هذه الإبر بطول شطبة يبلغ 1 مم ، مما يسمح بالتوصيل الدقيق وغير الرضحي للخلايا إلى عضلة القلب الرقيقة في مناطق الاحتشاء والمناطق المحيطة بالاحتشاء. يتم تنفيذ الإجراء باستخدام تخطيط صدى القلب عبر الصدر عالي الدقة ، مما يتيح تصور كل من المعالم التشريحية ومسار الإبرة في الوقت الفعلي.
يوفر بروتوكول EGI المكرر هذا طريقة طفيفة التوغل وقابلة للتكرار للتوصيل المستهدف للعوامل العلاجية في عضلة القلب المحيطة بالاحتشاء في نماذج الفئران لكل من MI الحاد والمزمن ، بغض النظر عن سمك LVAW. يسهل الحقن في المناطق الحدودية القابلة للحياة - المواقع الحرجة لتحقيق الفائدة العلاجية - مع تقليل العبء الجراحي ووقت التعافي بشكل كبير مقارنة بأساليب الصدر المفتوح. علاوة على ذلك ، فهو يدعم الدراسات الطولية التي تنطوي على الحقن المتكرر وتصوير المتابعة ، وبالتالي تقليل أعداد وفقا لمبدأ 3Rs (الاستبدال ، التخفيض ، التنقية)11. البروتوكول قابل للتكيف مع توصيل العوامل الدوائية والعلاجات الجينية والمواد الحيوية وأنواع الخلايا الجذعية المختلفة. من خلال توحيد مخطط كهربية القلب في نماذج الفئران والمواءمة مع طرق التسليم السريرية ، يعزز هذا النهج قابلية التكاثر عبر المختبرات ويعزز الأهمية الانتقالية لأبحاث القلب قبل السريرية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على جميع التجارب على من قبل اللجنة الأخلاقية المحلية ل UHasselt (اللجنة الأخلاقية للتجارب على ، UHasselt ، Diepenbeek ، بلجيكا ، ID202308 و ID202497) وتم إجراؤها وفقا لتوجيه الاتحاد الأوروبي 2010/63 / EU.
1. إعداد المعدات
2. تحضير والتخدير
3. إجراء الحقن داخل القلب الموجه بتخطيط صدى القلب
ملاحظة: من هذه النقطة فصاعدا ، يلزم وجود مشغلين لإجراء الحقن بنجاح. المشغل A مسؤول عن معالجة منصة ومراقبة صورة تخطيط صدى القلب الحية، بينما يجب أن يضع المشغل B نفسه خلف حامل الحقن لمحاذاة الإبرة ومحول الطاقة بدقة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التحقق من دقة الحقن عن طريق التصوير الحيوي داخل الجسم الحي وخارجه (BLI)
لتقييم نجاح وكفاءة EGI ، تم نقل الخلايا الجذعية أولا للتعبير عن لوسيفيراز اليراع (Fluc) عبر ناقل فيروسي ، مما يتيح التتبع في الجسم الحي عن طريق التصوير الحيوي (BLI). أكد BLI الولادة الدقيقة داخل القلب في 86٪ من الحالات (العدد = 14). يوضح الشكل 3 أ التسرب الجزئي الناتج عن ان...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
مع تقدم الأبحاث قبل السريرية التي تركز على العلاجات التجديدية لاستعادة القلب بعد احتشاء عضلة القلب ، تظل العقبات المتعلقة بتوصيل العامل العلاجي الأمثل12. يتم تفضيل تقنيات EGI طفيفة التوغل بشكل متزايد على مناهج الصدر المفتوح لأنها تحاكي بشكل أفضل الولادة السريرية عن طريق الجلد ، وتحسن رفاهية ، وتسمح بالإدارات المتكررة في الدراسات الطولية8،13. ومع ذلك ، فإن البروتوكولات التفصيلية والموحدة لنماذج الفئران نادر...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.
نشكر كيم نيجستن على المساعدة في التصوير الفلوري. تم دعم هذا العمل ماليا من قبل تفويض فلاندرز للابتكار وريادة الأعمال (VLAIO) في بيكيلاند (HBC.2021.0811).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 21? محول طاقة ميجاهرتز MX250 | شركة فوجي فيلم فيزويولسونيكس | / | محول طاقة بالموجات فوق الصوتية عالي التردد متوافق مع نظام Vevo 3100 |
| 3M الشريط الجراحي Transpore | 3 م | 1527 | لتأمين أقدام على منصة |
| أكواسونيك ؛ 100 جل نقل الموجات فوق الصوتية | مختبرات باركر BV | 01-08 | يضمن الاقتران الصوتي المناسب بين محول الطاقة وجلد للحصول على جودة صورة مثالية |
| محلول بوباك 0.3 مجم / مل للحقن للكلاب والقطط | ريختر فارما إيه جي | 57446/4008 | مسكن أفيوني (بوبرينورفين) يعطى لإدارة الألم |
| ISOFLUTEK 1000 | أليفيرا | / | مخدر استنشاق قائم على الأيزوفلوران ؛ |
| جهاز تسخين جل متعدد الزجاجات 230 فولت | مختبرات باركر BV | 83-03-20 م (شاشات الكريستال السائل) | يسخن جل الموجات فوق الصوتية إلى درجة حرارة الجسم لمنع انخفاض حرارة الجسم من الانزعاج الحيواني |
| Signagel جل القطب الكهربائي | مختبرات باركر BV | 15-25 | يتم تطبيقه على أقطاب تخطيط القلب لتحسين توصيل الإشارة للمراقبة الفسيولوجية |
| سبينوكان 29 جم × 88 ملم | براون | 4501900 | إبرة دقيقة للحقن الدقيق داخل عضلة القلب |
| حقنة Terumo المكونة من 3 أجزاء بإبرة تحت الجلد متصلة مسبقا | تيرومو أوروبا NV | MDSS01S2516E | تستخدم لتركيب وتأمين إبرة التوجيه 22 جيجا وإبرة الحقن 29 جيجا للتسليم المتحكم فيه في عضلة القلب. |
| وحدة المراقبة الفسيولوجية THM150 | شركة فوجي فيلم فيزويولسونيكس | / | يراقب العلامات الحيوية مثل معدل ضربات القلب ومعدل التنفس ودرجة حرارة جسم أثناء العملية |
| فيت مينيما بيور | ريكيت بينكيزر | / | كريم مزيل الشعر |
| فيفو 3100 | شركة فوجي فيلم فيزويولسونيكس | / | نظام الموجات فوق الصوتية عالي الدقة |
| فيديسيك كاربوميروم 980 2 مجم / جم جل العيون | باوش + لومب | / | يوضع على عيون المخدر لمنع جفاف القرنية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن