מוצג כאן הליך כירורגי לקשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי בעכברים. מודל זה יכול לשמש כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה ואת התגובה הדלקתית הקשורים לאחר אוטם שריר הלב.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
מוצג כאן הליך כירורגי לקשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי בעכברים. מודל זה יכול לשמש כדי לחקור את הפתופיזיולוגיה ואת התגובה הדלקתית הקשורים לאחר אוטם שריר הלב.
מחלת לב איסכמית ואוטם שריר הלב (MI) לאחר מכן היא אחד הגורמים המובילים לתמותה בארצות הברית וברחבי העולם. על מנת לחקור את השינויים הפתופיזיולוגיים לאחר אוטם שריר הלב ולתכנן טיפולים עתידיים, נדרשים מודלים מחקריים של MI. קשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי (LCA) בעכברים היא מודל פופולרי לחקר תפקוד הלב ועיצוב מחדש של החדרים לאחר MI. כאן אנו מתארים מודל MI כירורגי פחות פולשני, אמין וניתן לשחזור על ידי קשירה קבועה של LCA. המודל הניתוחי שלנו כולל הרדמה כללית הפיכה בקלות, אינטובציה אנדוטרכאלית שאינה דורשת טרכאוטומיה ותורקוטומיה. יש לבצע אלקטרוקרדיוגרפיה ומדידת טרופונין כדי להבטיח MI. אקוקרדיוגרפיה ביום 28 לאחר MI תבחין בתפקוד הלב ובפרמטרים של אי ספיקת לב. ניתן להעריך את מידת הפיברוזיס הלבבי על ידי צביעת טריכרום ו- MRI לב של מאסון. מודל MI זה שימושי לחקר השינויים הפתופיזיולוגיים והאימונולוגיים לאחר MI.
מחלות לב וכלי דם הן דאגה מרכזית לבריאות הציבור שגובה את חייהם של 17.9 מיליון בני אדם מדי שנה, ומהווה 31% מהתמותה העולמית1. הסוג השכיח ביותר של אנומליה קרדיווסקולרית הוא מחלת לב כלילית, ואוטם שריר הלב (MI) הוא אחד הביטויים העיקריים של מחלת לב כלילית2. MI נגרמת בדרך כלל על ידי חסימה טרומבוטית של עורק כלילי עקב קרע של רובד פגיע3. האיסכמיה המתקבלת גורמת לשינויים יוניים ומטבוליים עמוקים בשריר הלב המושפע, כמו גם לירידה מהירה בתפקוד הסיסטולי. MI גורם למוות של קרדיומיוציטים, אשר יכול להוביל עוד יותר לתפקוד לקוי של החדרים ואי ספיקת לב4.
המחקר על MI בחולים מוגבל בשל מחסור ברקמות המתקבלות מחולים עם MI5. ככאלה, מודלים של MI שימושיים הן בחקר מנגנוני המחלה והן בפיתוח מטרות טיפוליות פוטנציאליות. המודלים הקיימים כיום של MI כוללים מודלים בלתי הפיכים של איסכמיה (LCA ושיטות אבלציה) ומודלים של רפרפוזיה (איסכמיה/רפרפוזיה, I/R)6. קשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי (LCA) בעכברים היא השיטה הנפוצה ביותר, והיא מחקה את הפתופיזיולוגיה והאימונולוגיה של MI בחולים 7,8,9. MI קבוע יכול להיגרם גם על ידי שיטות אבלציה, אשר כרוך נזק חשמלי או cryoinjury. שיטות אבלציה מסוגלות ליצור אוטם בגודל אחיד במיקום המדויק10. מצד שני, היווצרות צלקת, מורפולוגיית אוטם ומנגנוני איתות מולקולריים עשויים להשתנות בין שיטות האבלציה10,11. שיטת Murine I/R היא מודל MI חשוב נוסף מכיוון שהיא מייצגת את התרחיש הקליני של טיפול ברפרפוזיה12. מודל I/R קשור לאתגרים כגון גודל אוטם משתנה, קושי להבחין בין תגובות של פגיעה ראשונית ורפרפוזיה6.
למרות השימוש הנפוץ, שיטות קשירת LCA קשורות לשיעורי הישרדות נמוכים וכאב לאחר הניתוח13. פרוטוקול זה מדגים את מודל MI הכירורגי של קשירת LCA הכולל הכנה ואינטובציה של עכברים, קשירת LCA, טיפול לאחר ניתוח ותיקוף של MI. במקום להשתמש בטרכאוטומיה פולשנית14, שיטה זו משתמשת באינטובציה אנדוטרכאלית. החיה עוברת אינטובציה על ידי הארת הלוע באמצעות לרינגוסקופ, מה שהופך את ההליך לקל, בטוח יותר ופחות טראומטי15. העכבר מוחזק על תמיכת הנשמה ותחת הרדמה איזופלורנית לאורך כל ההליך. יתר על כן, אקוקרדיוגרפיה וצביעת טריכרום של מאסון מבוצעות כדי להעריך את תפקוד הלב ואת פיברוזיס הלב לאחר MI, בהתאמה. בסך הכל, שיטה זו מספקת מודל מורין כירורגי אמין וניתן לשחזור של MI שניתן להשתמש בו כדי ללמוד פתופיזיולוגיה ודלקת לאחר MI.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול המחקר הנוכחי נבדק ואושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של אוניברסיטת פיטסבורג. שמונה עכברי C57BL/6J בנות שנה (sham n = 4 ו-MI n = 4) בנות שנה במשקל 24-30 גרם שימשו לניסויים אלה. כ-100% ולפחות 80% מהעכברים שרדו ב-24 וב-28 הימים הראשונים, בהתאמה.
1. הכנה ואינטובציה אנדוטרכאלית של העכברים
2. קשירה קבועה של העורק הכלילי השמאלי
3. טיפול לאחר הניתוח
4. הערכה אקוקרדיוגרפית
הערה: אקוקרדיוגרפיה בוצעה כדי להעריך את הפרמטרים של אי ספיקת לב ביום 28 לאחר MI.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 1 מדגים את אותות האק"ג והנשימה הפעילים המייצגים במהלך הערכה אקוקרדיוגרפית של עכברי דמה (איור 1A) ו-MI (איור 1B). אימות של אותות אק"ג פעילים ונשימה חשובים לפני רכישת הנתונים אקוקרדיוגרפיים. איור 2 מראה מדידה אקוקרדיוגרפית של פרמטרים תפקודיים לבביים לאחר 28 ימים לאחר קשירת LCA. איור 2 מראה תמונות במצב M של לבבות הציר הקצר הפארא-סטרנלי של לבבות דמה (איור...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודל מורין של MI צובר פופולריות במעבדות מחקר לב וכלי דם, ומחקר זה מתאר מודל MI הניתן לשחזור ורלוונטי קלינית. פרוטוקול זה משפר את תהליך קשירת LCA במספר דרכים. ראשית, נמנע השימוש בחומרי הרדמה לפני הניתוח בהזרקה כגון קסילזין/קטמין או נתרן פנטוברביטל14,15. נעשה שימוש רק בהרדמה איזופלורנית, המסייעת לשפר את שיעורי ההישרדות של בעלי חיים (>80% הישרדות 28 יום לאחר הניתוח), למזער סיבוכים הנגרמים על ידי תרופות, ויש לה השפעות לבביות מינימליות בהשוואה לחומרים אחרים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענקי המכון הלאומי לבריאות (R01HL143967, R01HL142629, R01AG069399 ו- R01DK129339), פרס פרויקט טרנספורמטיבי AHA (19TPA34910142), פרס פרויקט חדשני AHA (19IPLOI34760566) ופרס פרויקט החדשנות של ALA (IA-629694) (ל- PD).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מחט קטטר 22 G | Exel INT | 26741 | בית החזה |
| 24 G מחט קטטר | Exel INT | 26746 | אינטובציה אנדוטרכיאלית |
| 4-0 תפר ניילון | Covetrus | 29263 | תפירת שרירים ועור |
| 8-0 תפר ניילון | S& T | 3192 | קשירת |
| מכשירי אידוי הרדמה | ציוד וטרינרי | VE-6047 | תמיכה בהרדמה |
| מוניטור פיזיולוגיה של בעלי חיים | Fujifilm | VEVO 3100 | ניטור דופק, קצב נשימה וטמפרטורת גוף |
| תמיסת בטדין | PBS בריאות בעלי חיים | 11205 | אנטיספטי |
| בופרנורפין | Covetrus | 55175 | משכך כאבים |
| מיקרוסקופ חיטוי | OMANO | OM2300S-V7 | |
| סכין גילוח חשמלי | Wahl | 79300-1001M | |
| ג'ל אלקטרודות | Parker Laboratories | W60698L | ג'ל מוליך חשמלי |
| אתנול | Decon Laboratories | 22-032-601 | |
| מלקחיים | FST | 11065-07 | נירוסטה |
| גזה | Curity | CAR-6339-PK | |
| מנורת חום | Satco | S4998 | טיפול לאחר ניתוח |
| כרית חימום | קנט מדעי | Surgi-M | בקרת טמפרטורה |
| מעקר חרוזים | חמים נביטה 500 | 11503 | עיקור של מכשיר כירורגי |
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | הרדמה |
| מאסון’ s ערכת צביעת טריכרום | Thermoscientific | 87019 | מיקרו פיברוזיס לב |
| FST | 12500-12 | נירוסטה | |
| FST | 15000-02 | ||
| משחת עיניים | Dechra | Puralube Vet | חומר סיכה עיני סטרילי |
| סריקת ג'ל | מעבדות פארקר | Aquasonic 100 | מספריים ג'ל העברת אולטרסאונד מימי |
| FST | 14060-11 | נירוסטה | |
| לרינגוסקופ לבעלי חיים קטנים | דגם Penn-Century דגם LS-2-M | הארת הפה והלוע | |
| מאוורר בעלי חיים קטנים | מכשיר הרווארד | 557058 | תמיכת מאוורר |
| אור כירורגי | Cole parmer | 41723 | רוחב תאורה (בתוך): 7 |
| פלטפורמת הדמיה פרה-קלינית Vevo 3100 | Fujifilm | VEVO 3100 | אקו לב |
| תוכנת VevoLAB | Fujifilm | VevoLAB 3.2.6 | ניתוח נתוני אקו לב |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.