פרוטוקול זה מתווה את השלבים לגרימת אוטם שריר הלב בעכברים תוך שמירה על קרום הלב ותכולתו.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתווה את השלבים לגרימת אוטם שריר הלב בעכברים תוך שמירה על קרום הלב ותכולתו.
פרוטוקול זה הראה כי קרום הלב ותכולתו ממלאים תפקיד אנטי-פיברוטי חיוני במודל המכרסם האיסכמי (קשירה כלילית לגרימת פגיעה בשריר הלב). רוב המודלים הפרה-קליניים של אוטם שריר הלב דורשים הפרעה של שלמות קרום הלב עם אובדן הסביבה התאית ההומיאוסטטית. עם זאת, לאחרונה פותחה על ידינו מתודולוגיה כדי לגרום לאוטם שריר הלב, אשר ממזער נזק קרום הלב ושומר על אוכלוסיית תאי החיסון של הלב. נצפתה התאוששות תפקודית לבבית משופרת בעכברים עם חלל קרום הלב שלם לאחר קשירה כלילית. שיטה זו מספקת הזדמנות לחקור תגובות דלקתיות בחלל קרום הלב לאחר אוטם שריר הלב. פיתוח נוסף של טכניקות התיוג יכול להיות משולב עם מודל זה כדי להבין את גורלם ותפקודם של תאי מערכת החיסון קרום הלב בוויסות המנגנונים הדלקתיים המניעים שיפוץ בלב, כולל פיברוזיס.
עד היום, מחלות לב וכלי דם (CVD) מוכרות כגורם המוות המוביל בעולם, וכתוצאה מכך נטל כלכלי משמעותי וירידה באיכות החיים של המטופלים1. מחלת עורקים כליליים (CAD) היא תת-סוג של CVD וממלאת תפקיד חיוני בהתפתחות אוטם שריר הלב (MI), התורם העיקרי לתמותה. בהגדרה, MI נובע מפגיעה בלתי הפיכה ברקמת שריר הלב עקב תנאים ממושכים של איסכמיה והיפוקסיה. רקמת שריר הלב חסרה יכולת התחדשות, ולכן הפציעות הן קבועות וגורמות להחלפת שריר הלב בצלקת פיברוטית שיכולה להגן בתחילה אך בסופו של דבר תורמת לשיפוץ לב שלילי ובסופו של דבר לאי ספיקת לב2.
למרות שהטיפול בחולים עם CAD השתפר באופן דרמטי בעשורים האחרונים, אי ספיקת לב כרונית (CHF) משנית לאיסכמיה משפיעה על חולים רבים ברחבי העולם. כדי למנוע ולנהל מגיפה זו, יש צורך להבין את המנגנונים הבסיסיים באופן נרחב יותר ולפתח גישות טיפוליות חדשות. יתר על כן, ממצאי העבר מדגישים את מגבלות הטיפול המערכתי ואת הצורך בפיתוח חלופות מדויקות. בהתחשב בכך שחקירת ההמשך המולקולרי של MI בבני אדם מושפעת מהיכולת לגשת לרקמות אוטמות, מודלים של בעלי חיים המסכמים את המאפיינים וההתפתחות של MI אנושי ו- CHF הקשורים ל- CVD הם הכרחיים.
מכיוון שמודלים אידיאליים של בעלי חיים דומים מאוד להפרעה אנושית עבור מאפיינים מבניים ותפקודיים, אטיולוגיה של מחלות צריכה להנחות את תפיסתם. ב- CAD, זוהי היצרות טרשת עורקים כרונית של עורקים כליליים או חסימה טרומבוטית חריפה. שיטות שונות פותחו ויושמו במינים שונים של חיות מעבדה כדי לגרום להיצרות או חסימה של עורקים כליליים. ניתן לסווג אסטרטגיות כאלה באופן נרחב לשתי קבוצות: (1) מניפולציה מכנית של עורק כלילי כדי לגרום ל- MI ו- (2) זירוז טרשת עורקים כדי להקל על היצרות כלילית המובילה ל- MI. האסטרטגיה הראשונה כוללת בדרך כלל קשירת עורק כלילי או מיקום של סטנט בתוך העורק. הגישה השנייה נוטה להסתמך על שינוי התזונה של בעל החיים כך שתכלול מזון עתיר שומן/כולסטרול. חלק מהמגבלות של גישה אחרונה זו כוללות את חוסר השליטה על העיתוי והאתר של חסימות כליליות.
לעומת זאת, לאינדוקציה כירורגית של MI או איסכמיה במודל של בעלי חיים יש מספר יתרונות, כגון מיקום, תזמון מדויק והיקף האירוע הכלילי, מה שמוביל לתוצאות הניתנות לשחזור יותר. השיטה הנפוצה ביותר היא קשירה כירורגית של העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי (LAD). מודלים אלה משחזרים תגובות אנושיות לפגיעה איסכמית חריפה, כמו גם את ההתקדמות ל- CHF3. ניתוח LAD בבעלי חיים קטנים כמו מכרסמים, שפותח בתחילה בבעלי חיים גדולים יותר, הפך אפשרי יותר עם התקדמות הטכנולוגיה4. בהקמת מודלים כאלה, עכברים הועדפו מסיבות שונות, כולל הזמינות היחסית שלהם, הוצאות נמוכות בדיור, ויכולתם למניפולציה גנטית.
מודלים כירורגיים עכשוויים של מחלת לב איסכמית באמצעות חסימת LAD מחייבים את החוקר לפתוח את קרום הלב כדי ללקות את העורק5 באופן זמני או קבוע. אסטרטגיות כאלה גורמות לשיבוש החלל הקרדיותי, הממלא פונקציה מכנית ושימון במהותה כדי להבטיח תפקוד לב תקין. חסרון נוסף בפתיחת קרום הלב הוא אובדן הנוזל הפריקרדיאלי הטבעי של החיה על מרכיביו התאיים והחלבונים השונים 6,7. בתגובה, פותחה שיטה להשראת MI תוך שמירה על קרום הלב שלם. בנוסף למזעור ההפרעה לסביבה הומאוסטטית זו, גישה זו מאפשרת תיוג ומעקב אחר תאים ספציפיים לאחר גרימת MI. בנוסף, גישה זו מייצגת טוב יותר פגיעה איסכמית שריר הלב בסביבה האנושית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עכברי C57BL/6J זכרים ונקבות בגילאי 8-14 שבועות שימשו לניסויים אלה. פרוטוקול זה קיבל אישור אתי מוועדת הטיפול בבעלי חיים באוניברסיטת קלגרי ועוקב אחר כל ההנחיות לטיפול בבעלי חיים.
1. הכנת עכבר וניתוח
2. הערכה תפקודית של תפקוד הלב על ידי אקוקרדיוגרפיה (ECG)
3. איסוף רקמות לב לצביעת פיברוזיס
4. זרימה ציטומטריה של שטיפת לב וחלל קרום הלב
5. תיוג מקרופאגים פריקרדיאליים בשיטת הגישה הבין-קוסטלית למרחב הפלאורלי (ICAPS)9
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודל קשירה כלילית שונה זה עבר אופטימיזציה כדי להשיג יכולת שכפול והישרדות בעלי חיים. עם זאת, בשל הפגיעה המשמעותית הנגרמת בלב, חלק מהתמותה התוך-ניתוחית והפוסט-ניתוחית הצפויה קשורה להליך. התמותה הסטנדרטית בדרך כלל גבוהה יותר אצל זכרים (~25-35%) מאשר אצל נקבות (~ 10-15%).
אינדוקציה מוצלחת של MI עם קשירת הכליליה המתוקנת צריכה להיות ניכרת על ידי שינויים בפרמטרים התפקודיים של הלב ובתכונות המבניות. עבור תפקוד, ירידה בפרמטרים כגון שבר פליטה של חדר שמאל (LV) כפי שהוערך על ידי אקוקרדיוגרפיה תורגש תוך 3-4...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גרימת MI בקרום לב סגור במכרסמים היא ייחודית ויכולה להיות בעלת יישומים משמעותיים פוטנציאליים. ההליך מסתמך במידה רבה על היכרותו של המנתח עם דגם המכרסם ועם אנטומיית הלב של המכרסמים. ההצלחה תלויה גם בטיפול שניתן במהלך שלושה שלבים קריטיים: חתך שריר אינטרקוסטלי ונסיגת צלעות (שלבים 1.11-1.13), יצירת אוטם (שלב 1.17 ), והתאוששות בעלי חיים (שלבים 1.22-1.24).
בית החזה חייב להיעשות בחריצות כדי למנוע ניקוב או שרוך קרום הלב. השלב המכריע ביותר בפרוטוקול זה הוא תפירת ה-LAD כדי לגרום לאוטם. כמו בכל מודלי הקשיר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין קונפליקטים לחשוף.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Steri-350 מעקר חרוזים | Inotech | NC9449759 | |
| 10% פורמלין Millipore | Sigma | HT501128-4L | |
| 40 ומיקרו; מסננת תאים m | VWR | CA21008-949 | פלקון, 352340 |
| 70 ומיקרו; מסננת תאים m | VWR | CA21008-952 | פלקון, 352350 |
| ACK מאגר ליזה | תרמו פישר | A1049201 | |
| BD Insyte-W מחט קטטר 24 גרם X 3/4 אינץ' | CDMV Inc | 108778 | |
| בטדין (תמיסה מקומית של 10% פובידון-יוד) | CDMV Inc | 104826 | |
| מלקחיים קהים | כלים מדעיים עדינים | FST 11000-12 | |
| BNP משחת עיניים | CDMV Inc | 17909 | |
| Castroviejo מחט נהג | Fine Science Tools | FST 12061-01 | |
| צנטריפוגה 5810R | Eppendorf | 22625101 | |
| קולגנאז I | Millipore Sigma | SCR103 | |
| קולגנאז XI | Millipore Sigma | C7657 | |
| Covidien 5-0 Polysorb תפר - מחט מתחדדת CV-11 | מדטרוניק קנדה | GL-890 | |
| Covidien 5-0 תפר פוליסורב - מחט חיתוך PC-13 | מדטרוניק קנדה | SL-1659 | |
| מלקחיים קהים מעוקלים | כלי מדע עדינים | FST 11009-13 | |
| Dako הרכבה בינונית | Agilen | CS70330-2 | |
| DNase I | Millipore Sigma | 11284932001 | |
| אתנול, 100% | Millipore סיגמא | MFCD00003568 | |
| אתיקון 8-0 תפר אתילון - BV-130-4 מחט מחודדת | Johnson & ג'ונסון בע"מ | 2815G | |
| סיבים אופטיים אור | ניקון | 2208502 | |
| מלקחיים עדינים | כלי מדע עדינים | FST 11150-10 | |
| Fluoresbrite® YG קרבוקסילט מיקרוספירות 1.00 ומיקרו; מ | פוליסיינסס בע"מ | 15702 | |
| גייגר יחידת קאטריה | תרמית מכשירי דיוק עולמיים | 501293 | דגם 150-ST |
| Hyaluronidase | Millipore Sigma | H4272 | |
| מכשיר אידוי איזופלואורן | הרווארד | 75-0951 | |
| איזופלורן USP, 250 מ"ל | CDMV Inc | 108737 | |
| מערכת נסיגה מגנטית מקבע | מדעיים עדינים | 18200-20 | |
| MX550D- בדיקה 40 מגה-הרץ | Fujifilm- Visual Sonics | ||
| Needle | Driver Fine Science | Tools FST 12002-12 | |
| PE-10 Tubing | Braintree Scienctific, Inc. | PE10 50 FT | |
| מספריים | כלי מדע עדינים | FST 14184-09 | |
| SMZ-1B מיקרוסקופ סטריאו | ניקון | SMZ1-PS | |
| VentElite מאוורר בעלי חיים קטנים | הרווארד מכשיר | 55-7040 | |
| וטרינרי (10 מ"ל, 0.3 מ"ג/מ"ל בופרנורפין)) | CDMV Inc | 124918 | תרופה מבוקרת |
| Vevo 2100 תוכנה | Fujifilm-Visual סוניקס |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה