החמרה של איסכמיה שריר הלב עם חשיפה לחומר חלקיקי בטרשת עורקים מודל בעלי חיים

סיכום

פרוטוקול זה מתאר מודל של בעלי חיים מורכבים עם חשיפה לחומר חלקיקי (PM) המחמיר איסכמיה שריר הלב עם טרשת עורקים.

תקציר

הבעיות הבריאותיות הנגרמות על ידי זיהום אוויר (במיוחד זיהום חלקיקי) מקבלות יותר ויותר תשומת לב, במיוחד בקרב חולים במחלות לב וכלי דם, מה שמחמיר הפרעות מסובכות וגורם לפרוגנוזה גרועה. מודל החשיפה הפשוט לאיסכמיה שריר הלב (MI) או לחומר חלקיקי (PM) אינו מתאים למחקרים כאלה על מחלות מרובות סיבות. כאן תוארה שיטה לבניית מודל מרוכב המשלב חשיפה ל-PM, טרשת עורקים ואיסכמיה שריר הלב. עכברי ^ApoE−/− הוזנו בתזונה עתירת שומן במשך 16 שבועות כדי לפתח טרשת עורקים, החדרת קנה הנשימה של מתלים סטנדרטיים של PM בוצעה כדי לדמות את החשיפה הריאתית של PM, והעורק הכלילי הקדמי השמאלי היורד נקשר שבוע לאחר החשיפה האחרונה. החדרת קנה הנשימה של PM יכולה לדמות חשיפה חריפה לריאות תוך הפחתה משמעותית של עלות הניסוי; קשירת העורק הקדמי הקדמי השמאלי הקלאסי עם אינטובציה לא פולשנית של קנה הנשימה ומכשיר הרחבה עזר חדש יכולים להבטיח את שיעור ההישרדות של החיה ולהפחית את הקושי של הניתוח. מודל בעלי חיים זה יכול לדמות באופן סביר את השינויים הפתולוגיים של המטופל של אוטם שריר הלב מחמיר על ידי זיהום אוויר ולספק התייחסות לבניית מודלים של בעלי חיים הקשורים למחקרים המערבים מחלות עם סיבות מרובות.

מבוא

זיהום אוויר נקשר לתמותה גבוהה מכל הסיבות ותרם נטל תחלואה משמעותי יותר מסכום זיהום המים, זיהום הקרקע והחשיפה התעסוקתית¹. דו"ח של ארגון הבריאות העולמי גילה כי זיהום אוויר חיצוני גרם ל -4.2 מיליון מקרי מוות בטרם עת בערים ובאזורים כפריים ברחבי העולם בשנת 2016². 91% מהאנשים ברחבי העולם גרים במקומות שבהם איכות האוויר חורגת ממגבלות ההנחיות של ארגון הבריאות העולמי². יתר על כן, החומר החלקיקי העדין (PM) (קוטר ≤2.5 מיקרומטר, PM_2.5) מוכר כאיום זיהום האוויר המשמעותי ביותר לבריאות הציבור העולמית³, במיוחד לאנשים החיים בערים של מדינות בעלות הכנסה נמוכה ובינונית.

פרוטוקול

כל פעילויות בעלי החיים המתוארות כאן אושרו על ידי ועדת האתיקה של בעלי חיים של המכון הסיני Materia Medica, האקדמיה הסינית למדעי הרפואה הסינית. עכברי ^ApoE−/− זכרים (רקע C57BL/6) בני 6-8 שבועות שימשו למחקר.

1. הכנה ניסיונית

1. הכינו חומרי הרדמה של טריברומואתנול (15 מ"ג/מ"ל): המיסו 0.75 גרם של טריברומואתנול ב-1 מ"ל של אלכוהול טרט-אמיל (ראו טבלת חומרים). לאחר פירוק מלא, לדלל אותו ל 50 מ"ל עם מלוחים סטריליים. יש לאחסן את התמיסה בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס במיכל סטרילי ולהימנע מחשיפה לאור.
   הערה: בפרוטוקול זה נעשה שימוש בטריברומואתנול עקב זמן התאוששות אופטימלי מהרדמה ושיעור הישרדות של בעלי חיים.....

תוצאות

העכברים הומתו 24 שעות לאחר קשירת העורק הכלילי, והדם נאסף לאחר ההרדמה. עכברים הורדמו על ידי טריברומואתנול (לפי שלב 3.2), ודגימת הדם נאספה מהסינוס הרטרואורביטלי. הלב נקטף, ומידת האיכמיה נבדקה על ידי צביעה של 2,3,5-Triphenyltetrazolium כלוריד (TTC) (איור 1). רקמות נורמליות הופכות אדומות כאשר TTC מגיב עם סוקסינט דהידרוגנאז, בעוד הרקמות האיסכמיות נשארות חיוורות עקב ירידה בפעילות דהידרוגנאז¹⁸. ללב של קבוצת MI+PM יש שטח אוטם גדול יותר מזה של קבוצת MI.

דיון

הקמת מודל בעלי חיים מורכב שונה במקצת ממודל MI יחיד. שמירה על שיעור הישרדות גבוה היא מאתגרת בפיתוח המודל המורכב. חומרת טרשת העורקים בעכברי ^ApoE−/− תהיה חמורה יותר עם הארכת זמן ההאכלה עתיר השומן⁷, וחולשת העכברים מובילה לתמותה מוגברת. לכן, יש צורך לעקוב אחר מצב העכברים במהלך הניסוי באופן רציף ולהתאים את הזמן לגרימת טרשת עורקים בהתאם לצרכי הניסוי.

לחשיפה ל-PM עשויה להיות השפעה מועטה על שיעור ההישרדות של העכברים. אבל אינטובציה חוזרת של קנה הנשימה תגרום לדימום תוך .......

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
2,2,2-Tribromoethanol	Sigma-Aldrich	T48402
75% אלכוהול חומר חיטוי
מאוורר בעלי חיים	שנחאי Alcott Biotech	ALC-V8S
ספוגיות כותנה			כותנה סטריליות
לתינוקות סטריליות			, בקוטר של כ-3 מ"מ
צלחת	תרבותקורנינג	430597	150 מ"מ x 25 מ"מ
חומר חלקיקי דיזל	המכון הלאומי לטכנולוגיית תקנים	1650b
לוח			כ-25 על 17 ס"מ. ניתן להחליף את לוח החיתוך בלוח עץ באותו גודל
דיאטה עתירת שומן לעכברים			מרשם: אבקת חלמון ביצה 10%, שומן חזיר 10%, סטרול 1%, הזנת תחזוקה 79%
חיטוי
זרקור			5 V, 3 W, עם צינורות ומהדקים
כדור חוט משי רפואי	שנחאי תפר רפואי מחט מפעל ושות', בע"מ	-	0-0
סרט רפואי	3M	1527C-0
מיקרו כלי דם מלקחיים המוסטטיים	שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים	W40350
מחזיקי מחטים	שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים	JC32010
מלח
רגילמספריים עיניים	שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים	Y00040
פינצטה עיניים, 10 ס"מ, מעוקל, עם ווים	שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים	JD1080
פינצטה עיניים, 10 ס"מ, מעוקל, עם שיניים	שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים	JD1060
טיפים לפיפט	Axygen	T-200-Y-R-S	0-200 μ L
פיפטה	eppendorf	3121000074	100 uL
סיכת			באורך של כ-4.5 ס"מ, להכנת כלים לפתיחת חזה
בעלי חיים I.V. Cannulas	Baayen healthcare suzhou	BAAN-322025	I.V CATTERER 22FG x 25 מ"מ
מחט תפר עם חוט	שנחאי רפואי תפר מחט מפעל ושות', בע"מ	-	6-0, מחט תפר קו ניילון
עם חוט	JinHuan Medical	F503	5-0
מזרק			1 מ"ל
Tert-amyl אלכוהול
זום-סטריאו מיקרוסקופ	Mshot	MZ62

ספוגיות חיתוך חומר יודופור LED בטיחות קטן