מודל חולדה של עומס יתר של לחץ המושרה שיפוץ מתון תפקוד סיסטולית לעומת אי ספיקת לב סיסטולית.

סיכום

אנו מתארים את היצירה של מודל חולדה של עומס יתר על הלחץ המושרה שיפוץ מתון ותפקוד סיסטולי מוקדם שבו אותות התמרה מסלולים מעורב בייזום של תהליך שיפוץ מופעלים. מודל בעל חיים זה יסייע בזיהוי מטרות מולקולריות להחלת אסטרטגיות טיפול מוקדמות נגד שיפוצים עבור אי ספיקת לב.

תקציר

בתגובה לפציעה, כגון אוטם שריר הלב, יתר לחץ דם ממושך או סוכן cardiotoxic, הלב בתחילה מסתגל באמצעות הפעלת מסלולי התמרה של אותות, כדי לנטרל, בטווח הקצר, לאובדן הלב מיציט ולהגדיל את הלחץ בקיר. עם זאת, הפעלה ממושכת של מסלולים אלה הופך מזיקה המובילה לייזום והתפשטות של שיפוץ לב המוביל שינויים בגיאומטריה חדרית שמאל ומגדיל בנפחים שמאל של המוח; פניטיפ שנראה בחולים עם אי ספיקת לב סיסטולי (HF). כאן, אנו מתארים את היצירה של מודל חולדה של עומס יתר על הלחץ המושרה שיפוץ מתון ותפקוד סיסטולי מוקדם (MOD) באמצעות פס אבי העורקים עולה באמצעות קליפ כלי דם עם שטח פנימי של 2 מ"מ². הניתוח מבוצע בחולדות. של 200 ג'י. ה-MOD HF פנוטיפ מתפתח ב-8-12 שבועות לאחר ה-באב, והוא מאופיין באופן בלתי פולשני באמצעות אקו-קרדיוגרפיה. העבודה הקודמת מציעה את ההפעלה של מסלולים אותות התמרה וביטוי גנים שונה לאחר שינוי שלאחר ההעברה של חלבונים ב-MOD HF פנוטיפ כי לחקות את אלה שנראו ב-HF סיסטולי האנושי; לכן, מה שהופך את ה-MOD HF פנוטיפ למודל מתאים למחקר טרנסלtional כדי לזהות ולבדוק פוטנציאל טיפולי נגד שיפוץ מטרות ב-HF. היתרונות של ה-MOD HF הפנוטיפ בהשוואה ל-HF הגלויה מבחינת הקשר הסיסטולי הוא שהוא מאפשר זיהוי של יעדים מולקולריים המעורבים בתהליך שיפוץ מוקדם ויישום מוקדם של התערבויות טיפוליות. המגבלה של MOD HF פנוטיפ הוא שזה לא יכול לחקות את הספקטרום של מחלות המוביל ל-HF סיסטולי בבני אדם. יתר על כן, הוא פנוטיפ מאתגרת ליצור, כמו ניתוח ה-באב קשורה לתמותה גבוהה ושיעורי כישלון עם רק 20% של חולדות המופעלות לפתח את הרצוי HF פנוטיפים.

מבוא

אי ספיקת לב (HF) היא מחלה נפוצה והיא קשורה לתחלואה גבוהה ותמותה¹. לחץ מכרסם-עומס יתר (PO) מודלים של HF, המיוצר על ידי בסדר עולה או רוחבי העורקים פסים, משמשים בדרך כלל כדי לחקור מנגנונים מולקולריים המובילים HF ולבדוק פוטנציאל הספר מטרות טיפוליות ב-HF. הם גם לחקות שינויים שנראו ב-HF האנושי משני ליתר לחץ דם מערכתי ממושך או היצרות חמורה של אבי העורקים. בעקבות PO, הקיר השמאלי (LV) בהדרגה מגדילה את עובי, תהליך המכונה היפרפרס LV (LVH), כדי לפצות ולהסתגל לעלייה בלחץ הקיר LV. עם זאת, זה קשור להפעלה של מספר מסלולים מיקרו מסתגלת איתות, אשר להוביל derangements על אופניים והומאוסטזיס, שיפוץ מטריצה מטבולית ומסחטות ושינויים ביטוי גנים, כמו גם אפופטוזיס משופרת ו-הפעלה אוטומטית^2,3,4,5,6. שינויים מולקולריים אלה מהווים את הגורם המפעיל לייזום והתפשטות של שיפוץ שריר הלב ומעבר לתוך מערכת HF שאינה מפרקת.

למרות השימוש של זנים מכרסמים מסוג וסטנדרטיזציה של גודל קליפ וטכניקה כירורגית, יש השתנות פנוטיפקס עצומה במבנה הקאמרית LV ותפקוד במודלים של אבי העורקים^7,8,9. השונות הפנוטיגית נתקלה לאחר הפו בחולדה, מאמץ מסוג ספראג-דאולי, מתוארת במקום אחר^10,11. מתוך אלה, שני פנוטיפים למערכת ההפעלה הגבוהה נתקלים בראיות של שיפוץ שריר הלב והפעלת מסלולים של אותות התמרה המובילים למצב של לחץ חמצוני מוגבר. זה משויך שיפוצים מטבולית, שינתה ביטוי גנים ושינויים בשינוי posttranslational של חלבונים, לגמרי לשחק תפקיד בתהליך שיפוצים^10,12. הראשון הוא פנוטיפ של שיפוץ מתון ותפקוד סיסטולי מוקדם (MOD) והשני הוא פנוטיפ של HF סיסטולי גלויה (HFrEF).

המודל של ה-HF הוא יתרון מעל אוטם שריר הלב (MI) המודל של HF כי המושרה הפו-meridional ומדגיש הקיר מפוזרים באופן הומוגנטי בכל חלקי השריר שריר הלב. עם זאת, שני הדגמים סובלים משינויים בחומרת PO^10,11 ו סיכונים size^13,14 יחד עם דלקת אינטנסיבי וצלקות באתר סיכונים¹⁵ , כמו גם הדבקה לקיר החזה ורקמות המקיפים, אשר נצפו במודל MI של HF. יתר על כן, העכברוש PO המושרה מודל HF הוא מאתגר ליצור כפי שהוא קשור עם תמותה גבוהה ושיעורי כישלון¹⁰, עם רק 20% החולדות המופעלות לפתח את ה-HF הטמפ '¹⁰.

MOD הוא מאוד אטרקטיבי הפנוטיפ ומהווה האבולוציה של HFrEF שנוצר באופן מסורתי בגלל שהוא מאפשר מיקוד מוקדם של מסלולים אותות התמרה המשחק תפקיד שיפוץ שריר הלב, במיוחד כאשר הוא מתייחס רטבאליות בדינמיקה מיטוכונדריאלי פונקציה, מטבוליזם אוטם שריר, רכיבה על סידן ושיפוץ מטריקס. התהליכים הפתופיזילוגיים האלה מאוד ברור ב-MOD HF פנוטיפ¹¹. בכתב יד זה, אנו מתארים כיצד ליצור את הפנוטיפים MOD HFrEF ואנו מטפלים במלכודות בעת ביצוע הליך עולה בפסי האבי-העורקים (ב-באב). אנחנו גם להרחיב על איך לאפיין באופן הטוב ביותר על ידי האקו שני פנוטיפים HF, MOD ו HFrEF, וכיצד להבדיל אותם מפנוטיפים אחרים שאינם מצליחים לפתח את הפו-פו חמור או לפתח שיפוץ חמור ושיפוצים קונצנטריים אך ללא שיפוץ משמעותי מוזר.

פרוטוקול

כל השיטות וההליכים המתוארים כאן אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים (IACUC) של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת טוליין.

1. כלים ומכשירים ליצירת מודל הבאב

1. להשיג חומרי חיטוי, כגון 70% אלכוהול איזופרופיל ו povidone-יוד.
2. השג קטמין וקסיטין להרדמה. ולבופרפין לחוסר כאבים
3. השיגו כרית חימום ומשטח מתכלה חד פעמי עם מימדים של 18 אינצ ' x 30 אינצ'ים.
4. להשיג חוט כותנה 100% לגלגל, קלטת וקוצץ שיער.
5. לקבל 20 ס מ x 25 ס"מ לוח פלסטיק, טווח עובי בין 3-5 מ"מ.
6. להשיג מאייר סיב אופטי Z-LITE.
7. השג מאוורר מכני לבעלי חיים קטנים (לדוגמה, SAR-830/AP).
8. להשיג 2-0 ו 3-0 Vicryl תפרים להתחדד וניילון 3-0 מונופינט התפר, כריות גזה סטרילית וכלי סטרילי כותנה גדולה נוספת וכפפות סטרילי.
9. להשיג 16 G אנגיוקט עבור צנרור.
10. לרכוש את כלי הניתוח הבאים.
    1. השיגו מפלדת אל-חלד לחיתוך והפחתה של נירוסטה.
    2. להשיג מספריים בסדר מוקשח של קשתית.
    3. להשיג מלקחיים Adson.
    4. להשיג שני מלקחיים Graefe מעוקל.
    5. קבל הלסטד-יתוש הומוסטטיסטיקה-מלקחיים ישרים.
    6. השג מחזיק מחט של מאיו-Hegar.
    7. . השיגו מפסק חזה עם שיניים בוטות
11. לנצל ולקבל חיטוי ו מחטא חרוז.

2. בסדר הליך כירורגי של פסי אבי העורקים

1. באמצעות הזרקה של שילוב של 75-100 מ"ג/ק"ג ו -10 מ"ג/ק"ג בעלי החיים הללו, הזרקת החיה בתוך הצפק.
   הערה: אפשר כמה דקות עד שהחיה תהיה לגמרי מסומם ורפוי. אם מינון ההרדמה אינו מספיק והחיה עדיין נע בכלוב, להזריק מחדש את החיה עם אותה מינון הרדמה לאחר לאפשר מספיק זמן, סביב 5-10 דקות בין הזריקות הבאות. רוב החיות דורשות 1-2 זריקות כדי להשיג הרגעה עמוקה והרדמה.
2. לגלח את השיער באתר כירורגי הממוקם באזור בית החזה הימני לרוחב תחת בית השחי הימני.
3. ייצוב החיה על ידי הקלטה עדינה של כל ארבעת הגפיים ללוח הפלסטיק. ואז לבצע צנרור אנדוקנה. עם 16 מג אנגיוקט לאחר שבעל החיים מסודק בהצלחה, מאתחל אוורור מכני עם כמויות גאות של 2 מ ל ב-50 מחזורים/min ו-FiO₂ של 21%. חפשו את העלייה הסימטרית בקיר החזה עם כל נשימה.
4. להפוך את החיה לאט לשכב על הצד השמאלי שלה, ולאחר מכן לכופף את הזנב בצורה בצורת U ולייצב אותו על ידי הקלטה בעדינות ללוח פלסטיק. אז קדימה לחטא את האזור מגולח עם יישום מקומי של povidone-יוד.
5. לחדור את העור באתר החתך עם 50/50 לערבב על ידי נפח של 1-2% לידוקאין/0.25-0.5% בוטטין כאבים מונעת לפני ביצוע החתך.
6. לבצע חתך העור האופקי הימני, 1-2 סנטימטרים ארוכים, באזור בבית השחי הימני 1 ס מ מתחת לבית השחי הימני. לאחר מכן, לנתח את שכבת השרירים בחזה עד להגיע לכלוב צלעות החזה. .^{בין 2 ל -3 כלוב הצלעות}
   1. בעוד מבתר את שכבת השרירים של החזה, להיזהר ולהימנע מפציעה של העורק הימני בבתי השחי, אשר פועל מתחת השחי הימני.
      הערה: כריתת האונה המבוצעת בין הצלע ה -1 לצלעות^{השנייה מסכנת} את הסיכון לסימון עורק הבטן הימני במקום העורקים העולים. כריתת האונה^{השלישית} והצלע הרביעית מקשה על המחש והלהקה את העורקים העולה, מכיוון שהמפעיל מסתכל באטריום הימני.
      הערה: הימנע מהרחבת האונה הטוראקוזה מדי לקראת עצם החזה, כדי למנוע ניתוח ופציעה של עורק החלב הפנימי הימני.
7. לנתח בעדינות את שתי האונות של בלוטת התימוס ולדחוף אותם לגזרים בצד. לאחר מכן לזהות את העורקים העולה ולבודד אותו מהאובלה העליון מעולה על ידי ניתוח קהה דרך מלקחיים Graefe מעוקל.
   הערה: מניפולציה משמעותית של בלוטת התימוס תהפוך אותו נפוח ומקשה על הדמיה של העורקים העולה.
   1. לנתח את האובלה העליון מעולה מן העורקים עם זהירות נוספת כדי למנוע פציעה או קרע של הבנה העליונה מעולה, אשר קטלנית. זה יכול להיות החלק הtrickiest של ההליך והוא צפוי לקרות מדי פעם גם ברוב הידיים מנוסים, אבל לעתים קרובות עם מתחילים ולומדים.
8. הרם בעדינות את העורקים העולה עם מלקחיים Graefe מעוקל ולמקם את הקליפ כלי הדם סביב העורקים העולה.
   1. להתאים את כלי הדם התקן המכשיר באמצעות פלסטיק מראש לחתוך 7 "פיסת לקבל קליפ כלי דם של השטח הפנימי הרצוי של 1.5 mm² או 2 מ"מ², בהתאם לדגם HF רצוי.
9. תפר את בית החזה באמצעות. התפר 2-0 מונופינט ואז לתפור את שכבת השרירים של החזה באמצעות 3-0 ויקנר להתחדד תפר. ואז תפר את החתך בעור באמצעות ניילון 3-0 מונופינט התפר.
10. ניהול שילוב של התרופות הבאות לאחר סיום הניתוח במשך 48-72 שעות כדי לשמש כאבים בתקופה הפוסט-אופרטיבית: 1) בוזמורפין 0.01-0.05 מ"ג/ק"ג תת-עורי כל 8-12h, 2) מלוקסיעם 2 מ"ג/ק"ג תת-עורי כל 12h ו -3) מורפיום 2.5 מ"ג/ק"ג תת-עורי כל 2-4h לפי הצורך בכאב חמור.
    הערה: השאירו את בעל החיים להתאושש על משטח חימום תחת ניטור רגיל. לאחר שהחיה מראה סימנים של החלמה מהרדמה (מסוגל לנשום באופן ספונטני-ללא הוכחה לנשימות או שימוש בשרירי העזר במשך יותר משתי דקות-ויש לו רפלקסים טובים, גפיים אדומים וחמים), מכהים את החיה ומחזירים אותו לכלוב.

3. אקוקרדיוגרפיה

1. תרופת הרגעה לחיה עם הזרקה. תוך הצפק של 80-100 מ"ג/ק ג קטמין להבטיח הרגעה נאותה לרכישה נכונה של תמונות הד באיכות טובה.
   הערה: השימוש isofלוריאן כמו הרדמה הוא מיואש לאפקט הקרדיולאודאני, במיוחד בהגדרה של עומס יתר של לחץ חמור עשוי לתת התרשמות שווא של ה-LV רחבה ותפקוד סיסטולי שפותר פעם חיה הוא off הרדמה.
   1. להיות זהירים ולנהל חצי או אפילו שליש ממנה של קטמין בבעלי חיים כי נראה קוצר נשימה ו-מתחנימית עם חשד כי הם פיתחו את ה-HFrEF פנוטיפים.
2. , גלח את שיער החזה. בזריזות, בתוך החיה היותר מסומם
3. הנח את החיה על גבו וייצב אותה בלוח הפלסטיק.
4. לרכוש ציר 2D parasternal ארוך ו 2D parasternal ציר קצר להציג קליפים ברמה של שריר הלסת הגבוהה. כמו כן, להשיג תמונות במצב M מתצוגת ציר קצר parasternal ברמה של שריר הלסת למדוד lv מחיצה ואת עובי הקיר האחורי בתוך דיאמגנבו, כמו גם LV סוף-דיאסטולי וקוטר סיסטולי הקצה.
   1. לרכוש תמונות או קליפים בקצב לב של 370-420 פעימות לדקה כדי להבטיח הערכה נאותה של גודל ותפקוד LV. רכישת תמונות בשיעורי לב נמוך תוביל לחיקוי כוזב של פונקציה LV מדוכא ו-LV dilatation.
      הערה: רכישת הציר הארוך 2D לאורך זמן התצוגה תמונות/קליפים להוביל מדידות שקר. למטרות בקרת איכות, לוודא את הפיסגה LV ואת זווית aorto-צניפי הם דמיינו בתוך אותו לחתוך מטוס.
   2. לרכוש הציר הקצר 2D התצוגה התמונה תמונות/קליפים ברמה של שריר הלסת האמצעית. זה ישמש כהתייחסות להשגת מדידות הסדרתיות והעוקבות הבאים בעקבות בעלי החיים לאורך זמן לאורך תקופת הלימודים.
5. להשיג תמונות מצב M בתצוגת ציר ארוך parasternal ברמה של שסתום אבי העורקים כדי להעריך את אבי העורקים היחסית שמאל האטריום (LA) בקוטר בסוף systole.
   הערה: בעלי חיים עם הפנוטיפים mod hfref צריך להראות ראיות של la רחבה עם היחס לה/Ao להיות ≥ 1.25 ו < 1.5 ב-MOD HF פנוטיפ ו ≥ 1.5 ב hfref פניטיפ¹⁰.

תוצאות

אפיון של פנוטיפים HF, כי לפתח 8-12 שבועות בעקבות ה-באב, ניתן לבצע בקלות באמצעות אקו-קרדיוגרפיה. הנציגה M מצב תמונות של שאם, שבוע 3לאחראנאב, MOD ו HFrEF פנוטיפים מוצגים באיור 1. איור 1B והספרה 1ג מראים את גודל הקליפ של כלי הדם ליצירת מחשב HF מחשב ו hfref פנוטיפ, בהתאמה. ניתן לחשב את הכרכים של הקצה-דיאסטולי (LVEDV) והקצה הסיסטולי (LVEDV) באמצעות המתודה של שיטת האור...

דיון

בעקבות PO הקשורים ב-באב בחולדה, LV עובר שיפוץ קונצנטריים על ידי הגדלת עובי הקיר LV, המכונה LVH קונצנטריים, כמו מנגנון פיצוי לנטרל להגדיל את המתח בקיר LV. הגדלת עובי הקיר LV הופך להיות מורגש במהלך השבוע הראשון בעקבות ה-באב ומגיע עובי המרבי שלה ב 2-3 שבועות לאחר השעה. במהלך תקופה זו, ההפעלה של מסלולים האות מסתגלת האותות להוביל התרחבות מתקדמת של LV עם עליות כרכים lv, תהליך המכונה יפרטרופיה מוזר או שיפוץ. הוא צפוי כי העכברוש HF פנוטיפ מתפתח בסביבות 8 שבועות בעקבות ה-באב ברוב בעלי החיים עם מעטים מהם לפתח HF בשבוע 12 בעקבות ה-...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
אדסון מלקח	את ה-F.S.T.	11019-12	כלי כירורגי
מפסק חזה אלם עם שיניים קהות	ROBOZ	RS-6510	כלי כירורגי
מלקחיים של גראף,	FST	11152-10	כלי כירורגי
הלסטד-יתוש המוסטטים, ישר	FST	13010-12	כלי כירורגי
מספריים קשתית עדינה מוקשה, ישר	Fine Science Tools F.S.T.	14090-11	כלי כירורגי
המוקליפ מסורתי-נירוסטה קליפס קשירה	Weck	523735	כירורגי
Mayo-Hegar מחזיק מחט	FST	12004-18	כלי כירורגי
מאוורר מכני	CWE inc	SAR-830 / AP	מאוורר מכני לבעלי חיים קטנים
Weck נירוסטה קשירת המוקליפ	Weck	533140	כלי כירורגי

מעוקל. כלי