تطوير نموذج إصابة الكفة المدورة الشبيهة بالأرانب المزمنة لدراسة التليف والتنكس الدهني العضلي
مارس 31, 2023
تفصل هذه الدراسة إجراءات إنشاء إصابة الكفة المدورة للأرانب (RC) الشبيهة بالمزمنة. على وجه التحديد ، يتم إنشاء الإصابة في وحدة الأوتار العضلية / الأوتار العضلية تحت الكتف (SSC) لتقليد تشريح RC البشري والفيزيولوجيا المرضية ، بما في ذلك التنكس الدهني العضلي الحاد (FD). يمكن تطبيق هذا البروتوكول لدراسة إصابات RC وتقييم العلاجات التجديدية.
يوضح هذا البروتوكول تقنية جراحية معقدة للحث على إصابة الكفة المدورة المزمنة في الأرانب ، وهو مفيد في دراسة التسبب في الكفة المدورة وتطوير العلاجات التجديدية. الأرانب هي نماذج حيوانية متوسطة إلى كبيرة يسهل إيواؤها لوجستيا ، والتلاعب بها جراحيا ، وتظهر مستويات عالية من التنكس الدهني لعضلات الكفة المدورة عند الإصابة ، على غرار البشر. نموذج إصابة تحت الكتف الموضح هنا مشابه تشريحيا لمجمع عضلات وتر العظم فوق الشوكة ، وهو أحد أكثر وحدات الكفة المدورة إصابة.
للبدء ، قم بإعداد النافذة الجراحية عن طريق حلق موقع الشق المقصود لأرنب مخدر. باستخدام مسحات القطن ، نظف المنطقة بثلاثة تطبيقات متناوبة من Betadine و 70٪ كحول بحركات دائرية. تطبيق 20 ملليغرام لكل كيلوغرام من سيفاليكسين في العضل كعامل وقائي مضاد للعدوى.
قم بعمل شق جلدي من ثلاثة إلى أربعة سنتيمترات أدنى من الترقوة ، وقم بتقسيم الفاصل الدالية الصدرية باستخدام مقص ، وتراجع للوصول إلى الكتف. لتحديد موقع وحدة وتر العضلات تحت الكتف ، حدد أولا عضلة coracobrachialis. ثم حدد وتر تحت الكتف وأدخل مشبكا قائم الزاوية لكشف الوتر بأكمله عند إدخاله على الحدبة الأقل لعظم العضد.
عزل وتر العضلات تحت الكتف. بعد إعطاء مسكن ما قبل الجراحة محليا بالقرب من موقع الاستئصال ، لف وحدة وتر العضلات تحت الكتف في أنبوب بنروز قائم على السيليكون لمنع الالتصاق غير المرغوب فيه بالأنسجة المحيطة والمساعدة في استرجاع الأنسجة لاحقا. للحث على الإصابة ، قم بإنشاء قطع كامل السماكة عند تقاطع وتر العضلات باستخدام مشرط جراحي رقم 11.
عند الضرورة ، توقف عن النزيف عن طريق الضغط بقطعة من الشاش واستخدم محلول ملحي لري الجرح حسب الحاجة. لإغلاق الجرح ، استخدم خياطة حمض البولي جليكوليك 4-0 لإعادة تقريب الأنسجة العضلية الدالية وخياطة 4-0 من النايلون أو الحرير لإغلاق جرح الجلد ، متبوعا بتنظيف الجروح. تطبيق 0.03 ملليغرام لكل كيلوغرام من البوبرينورفين تحت الجلد كمسكن مرة واحدة مباشرة بعد الجراحة، ومرتين يوميا خلال ال 48 ساعة القادمة.
يظهر التحليل النسيجي لنموذج إصابة الكفة المدورة الشبيهة بالمزمنة في أربعة أسابيع في هذا الشكل. أكد تلطيخ H&E فقدان خلوية العضلات وتنظيمها ، والذي تم استبداله بأعداد كبيرة من الخلايا الشحمية في عضلات تحت الكتف المصابة بالنسبة للمجموعة الضابطة. يتم عرض القياس الكمي لنسبة تراكم الدهون في العضلات المصابة في هذا الشكل.
أكد تلطيخ ماسون ثلاثي الألوان أيضا ضمور العضلات وترتيبات ألياف الكولاجين غير المنظمة في عضلات تحت الكتف المصابة بالنسبة للمجموعة الضابطة. يظهر القياس الكمي لنسبة العضلات والأنسجة الليفية في هذا الشكل. أظهر التقييم انخفاضا في خلوية العضلات لعضلات تحت الكتف المصابة بالنسبة للمجموعة الضابطة.
كما لوحظت درجة عالية من التليف في عضلات تحت الكتف المصابة. يعد تحديد وتر تحت الكتف ولف وحدة وتر العضلات تحت الكتف في أنبوب بنروز أهم خطوات هذا الإجراء. بعد هذا الإجراء ، يمكن تطبيق التدخل العلاجي.
في هذه الحالة ، يمكن استخدام التحليلات الموضحة هنا ، جنبا إلى جنب مع التصوير العضلي الإضافي أو تحليل المشي ، لتقييم نتائج التدخل. هذه التقنية ضرورية لمساعدة الباحثين في دراسة الفيزيولوجيا المرضية للصفعة المدورة ، وكذلك تسهيل تطوير علاجات جديدة لإصلاح أوتار العضلات وتجديدها.
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة تقنية جراحية معقدة لإحداث إصابة في الكفة المدورة تشبه الإصابات المزمنة في الأرانب، مما يوفر نموذجاً ملائماً لدراسة مسببات أمراض الكفة المدورة وتطوير العلاجات التجديدية. يتم استهداف وحدة العضلة والوتر تحت الكتفية لمحاكاة إصابات الكفة المدورة البشرية، والتي تشمل تنكساً دهنياً ملحوظاً في العضلات.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال البحث
- نمذجة إصابة الكفة المدورة
- آليات تنكس العضلات وإصلاحها
- التقنيات الجراحية البيطرية
خلفية علمية
- تُستخدم الأرانب كنماذج حيوانية متوسطة إلى كبيرة الحجم نظراً لتشابهها التشريحي مع الكفة المدورة لدى البشر.
- تركز الدراسة على محاكاة التنكس الدهني العضلي الشديد الذي يُلاحظ في الإصابات البشرية.
- تعتبر إصابات العضلة تحت الكتفية مشابهة لإصابات وتر العضلة فوق الشوكية التي تحدث بشكل متكرر.
الطرق المستخدمة
- الاستحثاث الجراحي لإصابة الكفة المدورة عبر القطع كامل السماكة
- استخدام الأرنب كنموذج بيولوجي
- التحليل النسيجي وتقدير كمية تراكم الدهون والتليف
النتائج الرئيسية
- تأكد فقدان الخلايا العضلية وحلول الخلايا الدهنية محلها في المجموعة المصابة.
- كشف التلوين النسيجي عن ضمور عضلي وترتيبات غير طبيعية للكولاجين.
- أظهرت التقييمات الكمية وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين المجموعتين المصابة والضابطة.
الاستنتاجات
- يؤسس هذا الإجراء نموذجاً قابلاً للتطبيق لإجراء المزيد من الأبحاث حول الفسيولوجيا المرضية للكفة المدورة.
- تعد هذه النتائج ذات أهمية لتطوير استراتيجيات علاجية جديدة لإصلاح وتجديد الأوتار العضلية.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
يتيح إنشاء نموذج إصابة مزمنة شبيهة في الكفة المدورة لدى الأرانب إجراء بحوث انتقالية حول تليف العضلات والتنكس الدهني، وهما من العوائق الرئيسية في الطب التجديدي للجهاز العضلي الهيكلي. ويوفر هذا النموذج منصة مضبوطة لاستقصاء آليات المرض وتقييم التدخلات العلاجية ذات الصلة باعتلالات الكفة المدورة لدى البشر. كما تدعم دقة هذا النموذج من الناحية التشريحية والفيزيولوجية المرضية الثقة التنبؤية في مرحلة التحقق المبكر من الأهداف والبحوث قبل السريرية.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يسمح بالحد من المخاطر الآلية لمسارات التليف والتنكس الدهني في أمراض الجهاز العضلي الهيكلي.
- يدعم التحقق الوظيفي من الأهداف من خلال محاكاة التنكس العضلي الوتري ذي الصلة سريريًا.
- يسهل الاستقصاء القائم على الفرضيات للاستراتيجيات التجديدية والمضادة للتليف.
الفحص وتطوير المقايسة
- يوفر نظاماً مصدقاً في الجسم الحي (in vivo) للحصول على قراءات نسيجية ووظيفية كمية.
- يتيح تقييماً قابلاً للتكرار لفعالية التدخل باستخدام بروتوكولات موحدة للإصابة والتحليل.
- يدعم تطوير المقايسات الخاصة بتقدير ضمور العضلات، وتراكم الدهون، والتليف كمياً.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- يتوافق مع النهايات الطرفية ذات الصلة بالمرض والتي لوحظت في اعتلال الكفة المدورة لدى البشر.
- يتيح الاستمرارية من مرحلة الاكتشاف وصولاً إلى التحقق قبل السريري من المرشحين التجديديين.
- يدعم التقدم المعدل حسب المخاطر للعلاجات التي تستهدف إصلاح العضلات والأوتار.
تكامل سير العمل والمسارات التحليلية
يدمج نموذج الأرنب هذا في التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية لبرامج الطب العضلي الهيكلي والطب التجديدي.
- بيولوجيا الاكتشاف: تسهل اختبار الفرضيات المتعلقة بآليات التليف والتنكس الدهني في سياق حي مُسيطر عليه.
- المسح: يوفر إصابة معيارية وقابلة للتكرار وتقديرًا كميًا نسيجيًا لتقييم التدخلات.
- التحليلات: تتيح القياس الكمي لمحتوى الدهون في العضلات والتليف من أجل التحليل المقارن.
- الأبحاث الترجمية: تربط نتائج الاكتشاف المبكر بالتحقق قبل السريري في نظام مرتبط بالمرض.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: تعمل كمنصة قابلة لإعادة الاستخدام للتقييم التكراري لأنماط علاجية متنوعة.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية في التحقق من الأهداف وتقليل المخاطر الميكانيكية المتعلقة بأمراض العضلات والأوتار.
- القيمة التشغيلية: توحد النمذجة الحيوية والتحليل النسيجي لضمان القابلية للتكرار والتوسع.
- القيمة الاستراتيجية: توجه قرارات المتابعة أو الإيقاف للمرشحات العلاجية التجديدية والمضادة للتليف، مما يقلل من المخاطر البيولوجية في المراحل المتأخرة.
- التأثير على مجموعة المشاريع: تتيح ترتيب أولويات البرامج العلاجية التي تستهدف التنكس المزمن في العضلات والأوتار بناءً على تقييم المخاطر.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة جراحية في النماذج الحيوانية وبروتوكولات الرعاية ما بعد الجراحة.
- يستلزم الوصول إلى بنية تحتية للتلوين النسيجي والتحليل الكمي للصور.
- يتطلب توحيد معايير تحريض الإصابة وقياس النتائج بين الفرق البحثية.
- قد يتطلب التكيف مع أنواع أخرى أو مواقع إصابة مختلفة تحسين البروتوكول.
- تشمل قيود النموذج الاستجابات الخاصة بكل نوع والحاجة إلى التحقق الطولي.
