הידע ההולך וגדל על הפתופיזיולוגיה של מפרצת תוך גולגולתית אנושית (IAs) הוביל להבנה מעמיקה יותר של תהליכי הצמיחה והקרע של IA. בעשורים האחרונים, מחקר ואסטרטגיות טיפוליות התמקדו בעיקר במושגים מכניים מוכווני לומן כדי למנוע או לחסום את זרימת הדם למפרצת. עם זאת, תובנות נוספות בשנים האחרונות חשפו את התפקיד הבסיסי של מאפיינים ביולוגיים הקשורים לדופן כלי הדם החולה, כגון ניוון דופן המפרצת, שיפוץ פקקת, יכולת הצמיחה וקרע פוטנציאלי ב-IA 1,2.
ניסויים פרה-קליניים בבעלי חיים תרמו רבות להבנת הפתופיזיולוגיה של IAs. לכן, יש חשיבות עליונה לפיתוח ושימוש במודל מתאים של בעלי חיים על מנת לחקור מצב קליני זהבמסגרות פרה-קליניות. במודלים פרה-קליניים, שינוי קל של פרמטרים ניסיוניים או טכניקות מדידת תוצאות עשוי להשפיע מאוד על התוצאות4. כתוצאה מהמודעות הגוברת להטיה המתודולוגית הנרחבת ולחסמי התרגום הברורים, קביעת פרוטוקולים סטנדרטיים לכל שלבי הניסויים בבעלי חיים, כולל תכנון, עיצוב, ביצוע ודיווח, היא חיונית להשגת יכולת שחזור של הממצאים ובסופו של דברלהבטיח תרגום קליני.
אוסף זה נועד להציג את המתודולוגיות הפרה-קליניות הנמצאות בשימוש כיום וטכניקות מדידת תוצאות לחקר הפתופיזיולוגיה של IAs אנושיים במודלים פרה-קליניים.
בין המודלים השופעים של מפרצת פרה-קלינית, מודל הניקוב האנדווסקולרי לדימום תת-עכבישי (SAH) בעכברים הוא אחד הפופולריים ביותר. עם זאת, מחקרים רבים המשתמשים במודל זה אינם מדווחים על הפרמטרים הניסיוניים, וקיימת שונות עצומה בבחירת הפרמטרים (כגון גודל החוט או חומרי ההרדמה בהם נעשה שימוש). כתוצאה מכך, הספרות המשתמשת במודל זה מאופיינת בהטרוגניות משמעותית בתמותת בעלי החיים המדווחת ובתוצאות הנמדדות. ליו ועמיתיו מציגים פרטים טכניים ומציעים מבחר פרמטרים לקביעת סטנדרט למודל הניקוב האנדווסקולרי6. יתר על כן, הם משכללים את המודל על ידי ביצוע הדמיית תהודה מגנטית סטנדרטית (MRI) תוך 24 שעות מאינדוקציה של SAH לאימות הדימום ושלילת פתולוגיות תוך גולגולתיות אחרות.
עבודתם של Wanderer et al. מתארת מודל מפרצת חדש בארנב7. מחקרים היסטופתולוגיים בבני אדם הראו כי IAs המועדים לצמיחה וקרע מאופיינים באובדן תאיות בדפנות המפרצת. בהתחשב בעובדה זו, השינוי של דופן המפרצת הניסיונית - במיוחד כדי להוציא את דופן המפרצת - תואר לראשונה במודל8 של מפרצת דופן המפרצת של חולדות הלסינקי. במעלה סולם התרגום, מודל הארנב המוצג לוקח בחשבון גם את המצב ההמודינמי על ידי יצירת מפרצת כיס עורקי אוטולוגית בקבוצת התפצלות אמיתית כדי לחקות תנאי דופן שונים. המפרצות הנטולות תאים במודל זה מראות סבלנות מתמשכת לטווח ארוך ודפוסי צמיחה לאורך זמן.
אם ניקח את מודל התפצלות הארנב שהוזכר לעיל כנקודת מוצא ויישום קפדני של עקרונות 3R (הפחתה, החלפה, חידוד), Boillat et al. מציגים חידוד של מודל מפרצת הארנב9. השינוי הקל של שלבי הניתוח מאפשר יצירת גדם ומפרצת התפצלות אמיתית בניתוח אחד. זה מאפשר בדיקה של מכשירים אנדווסקולריים חדשים במפרצות עם אנגיו-ארכיטקטורה ותנאים המודינמיים שונים בתוך חיה אחת, כמו גם לאפשר תנאי דופן שונים.
המאמר של Popadic et al. מוקדש ליצירת מפרצת ענקית בארנבים10. שק ורידי אוטולוגי שמקורו בווריד הצוואר החיצוני נתפר בהתפצלות שנוצרה באופן מלאכותי בין עורקי הצוואר הנפוצים. מתן לאחר הניתוח של חומצה אצטילסליצילית ומתן ממושך של הפרין מולקולרי נמוך הם נקודות מכריעות בפרוטוקול זה. אם שלבי הניסוי מבוצעים בקפידה, למודל זה יש תחלואה נמוכה ביותר ושיעור סבלנות גבוה של מפרצת ולכן הוא אידיאלי לבדיקת מכשירים אנדווסקולריים חדשים.
מדידה מתמדת של לחץ תוך גולגולתי (ICP) היא פעולה בסיסית הננקטת בניהול הקליני של SAH. הקבוצה של פיטרסון ועמיתיו מציגה טכניקה להצבה בטוחה של חיישן לחץ סיב אופטי בפרנכימה המוחית של חולדות11. זה מאפשר ניטור מדויק של ה-ICP עם מדידה בו זמנית של הלחץ העורקי הממוצע (MAP) כדי לחשב את לחץ הזלוף המוחי. למרות שתוארה באופן ספציפי לדימום תוך גולגולתי בחולדות, ניתן להשתמש באותה טכניקה לפתולוגיות שונות המאופיינות בלחץ תוך גולגולתי שונה, כמו גם במכרסמים אחרים.
המאמר על מעקב אחר תאים מאת Wanderer et al. מכסה סוגיות בסיסיות יותר הקשורות למחקר12. בעבודה, המחברים חוקרים את מקורם של תאים המתווכים ריפוי מפרצת לאחר טיפולים אנדווסקולריים. בסביבה מייגעת של מפרצת דופן שנוצרה בניתוח בחולדות מהונדסות גנטית, הם מזריקים באופן מקומי עוקב תאים ליפופילי (צבע CM-Dil) כדי לעקוב אחר תאי אנדותל ונגזרותיהם שמקורן בעורק האב מתחת למפרצת.
לסיכום, המחקרים שהוצגו כולם מכוונים לסטנדרטיזציה רבה יותר של מודלים של מפרצת פרה-קלינית. בחירת המודל המתאים ביותר תלויה מאוד בכוונות המחקר. לדוגמה, לשלושת המודלים השונים של ארנבים שהוצגו לעיל יש מיקוד שונה (כלומר, מצב דופן המפרצת, המודינמיקה או גודל המפרצת). ביסוס עקביות רבה יותר בפרמטרים הניסויים ומודעות למגבלות של מודל בעל חיים נבחר לא רק יגדיל את יכולת השחזור של הניסויים, אלא עשוי סוף סוף לשחרר את החסימה של דרך התרגום מהספסל לצד המיטה.