$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
המונח שיפוץ לב שימש לתיאור שינויים במבנה או בתפקוד הלב הנגרמים על ידי גורמי לחץ שונים מאז שהמונח נטבע לראשונה על ידי הוכמן ובולקלי במודל אוטם שריר הלב (MI) בתחילת שנות ה-80 1,2. לבבות שעוצבו מחדש עשויים להפגין תפקוד סיסטולי או דיאסטולי, הפרעות קצב, היפרטרופיה של דופן החדר, צלקות, הפרעות בכלי הדם, פיברוזיס, מוות מיוציטים, דלקת, הפרעות מטבוליות ושינויים תאיים ומולקולריים3. התוצאה של שיפוץ לב זה היא לעתים קרובות אי ספיקת לב. מודלים של בעלי חיים הם כלים חיוניים לזיהוי מנגנוני המחלה ולחקר אסטרטגיות התערבות להחלשת והפיכת שיפוץ הלב. מטרת אוסף שיטות זה היא להציג גישות חדשניות לפיתוח מודלים של עכברים או מיני-חזירים של שיפוץ לב. הכללת בעלי חיים שונים מאפשרת מעבר של מחקר ממחקרים בסיסיים ומחקריים המשתמשים במכרסמים, למודל הפרה-קליני של חזירים. האסטרטגיות בהן השתמשו המחברים כוללות MI של החדר הימני המושרה על ידי קשירת העורקים הכליליים הימניים בעכברים4, הפרעות קצב לב מתוכנתות הנגרמות על ידי גירוי חשמלי בעכברים5, מחלת השתלת ורידים הנגרמת על ידי השתלת מעקף עורקים כליליים (CABG) בחזירים6, עומס יתר בנפח הלב עקב רגורגיטציה של אבי העורקים בעכברים7, אי ספיקת לב עם מקטע פליטה שמור (HFpEF) הנגרמת על ידי התכווצות אבי העורקים היורדת בחזירים8עירוי אנגיוטנסין II משולב וניתוק עצבים כלייתי לשליטה בלחץ הדם בעכברים9, ומוטציות בגן הומולוגי אנושי, גן שרשרת כבדה של מיוזין לב 7 (MYH7), בלבבות עכברים10., בנוסף, המחברים מספקים פרוטוקולים מפורטים להערכת שיפוץ לב באמצעות מעקב אחר תכונת תהודה מגנטית לבבית (CMR-FT) בחולים11, אקו לב בעכברים וחזירים 4,7,8,10, הקלטות אלקטרופיזיולוגיות בעכברים 5, מדידות המודינמיקה בעכברים 4,7, היסטולוגיה של לב עכבר או חזיר 4,6, 7,8,9,10 וסמנים ביולוגיים 6,8,9.
אוטם שריר הלב הוא הגורם השכיח ביותר לשיפוץ לב12. מעורבות חדר ימין ידועה כקשורה לסיכון מוגבר למוות מ-MI13,14 נחות. מודל קשירת העורקים הכליליים השמאלי נמצא בשימוש נרחב כדי לדמות את המאפיינים הקליניים של MI15,16. לכן, Liao et al.4 מפתחים מודל עכבר המתמקד ב-MI של החדר הימני באמצעות קשירה קבועה של העורק הכלילי הימני. המחברים מדגימים את ההליכים והשיטות של ניתוחי לב בעכבר לקביעת תפקוד החדר הנכון, המודינמיקה והיסטולוגיה. בנוסף, מסופקות תמונות מייצגות של יציקות כלי דם כליליים בעכברים. הכנסת מודל MI של החדר הימני תקל על הבנת המנגנונים המעוררים עיצוב מחדש של הלב לאחר אוטם שריר הלב בלב הימני הנחקר לעתים רחוקות יותר.
CABG משמש לטיפול במחלות עורקים כליליים ממושכות או רב-כלי דם. עם זאת, השתלות ורידים יכולות לעבור שינויים פתולוגיים ולהיסגר מחדש לאחר הניתוח, מה שמוביל למחלת השתלת ורידים17. Li et al.6 מפרטים הליך CABG חזירי המשתמש בווריד החלב הפנימי כשתל6. בנוסף, המחברים מדגימים את שיטת האינטובציה של קנה הנשימה של חזיר ואת הליך הקציר של וריד החלב הפנימי השמאלי. ניתן להשתמש במודל זה לבדיקת טיפולים השומרים על הסבלנות של השתלות ורידים או מפחיתים שיפוץ שתלים שלילי.
הפרעות קצב פרוזדוריות וחדריות מאובחנות לעתים קרובות בחולים עם MIחריף 18,19. למרות שלמודלים של עכברים יש מגבלות מבחינת חקר הפרעות קצב לב בשל קצב הלב הגבוה וגודל הגוף הקטן שלהם, חוקרים הצליחו לתעד ולתפעל אלקטרוקרדיוגרמות של עכברים כדי לקבל תובנה חשובה לגבי השינויים החשמליים של הלב לאחר MI. בהקשר זה, Lu et al.5 משלבים גירוי חשמלי מתוכנת וזלוף לב מבודד כדי לחקור טכיאריתמיה חדרית בעכברי MI. המחברים גם מדגימים את השימוש בהזרקה מונחית אקו לב של נגיף רקומביננטי בחדרי עכברים וחולדות. הטכניקות המתוארות במאמר זה הן בעלות ערך לחקר הפרעות קצב הלב הקשורות לשיפוץ לב שלילי לאחר MI.
הפרעות קצב פרוזדורים הן גורמי סיכון עצמאיים לשיפוץ פרוזדורים ולתפקוד לקוי. Wang et al.11 מיישמים CMR-FT כדי להעריך את מאמץ הפרוזדורים השמאלי ותפקוד הפרוזדורים בחולים, מה שמאפשר הערכה מדויקת של תפקוד לקוי של הפרוזדורים. עם ההתקדמות בטכניקות אבחון MRI קליניות, חוקרים השתמשו בגישה זו כדי להעריך הפרעות מבניות ותפקודיות לבביות במודלים של עכברים וחזירים20,21. השיטה שהוצגה על ידי Wang et al.11 יכולה לשמש גם להערכת תפקוד הפרוזדורים במודלים של בעלי חיים גדולים.
עומס יתר של נפח הלב יכול להיגרם על ידי רגורגיטציה של אבי העורקים, מצב שבו דם דיאסטולי דולף מאבי העורקים לחדר השמאלי22. בהתבסס על מחקר הלב של פרמינגהם, השכיחות של רגורגיטציה של אבי העורקים אצל גברים ונשים היא 13% ו-8.5%, בהתאמה. וו ואחרים 7 מציגים מודל עכברי של רגורגיטציה של אבי העורקים המחקה את עומס נפח הלב הנגרם על ידי מחלת לב מסתמית. בפרוטוקול זה, ניתוח קרע במסתם אבי העורקים מבוצע בהנחיית אולטרסאונד ברזולוציה גבוהה. תפקוד הלב, ההשלכות ההמודינמיות ואתרי הניקוב במסתמי המודל מוצגים.
כמחצית מחולי אי ספיקת לב מסווגים כ-HFpEF24. Li et al.8 מבססים מודל מיני-חזיר של HFpEF המושרה על ידי התכווצות מדויקת של אבי העורקים היורד. המחברים מדגימים את ניתוח הלב הפתוח, הגדרת מכשיר מדידת לחץ אבי העורקים, המדידות באמצעות אקו לב טרנס-חזה ותהליך שיפוץ החדר.
וואנג ואחרים 9 מדגימים פרוטוקול ניתוק עצבים סימפתטי כלייתי לשליטה ביתר לחץ דם ולהחלשת היפרטרופיה לבבית בעכברים. במודל עכבר זה, המחברים משתילים תחילה מיקרו-משאבה אוסמוטית המכילה אנגיוטנסין II ולאחר מכן משתמשים בגישה עדינה כדי להפחית את הרגישות של קצות העצבים בדופן עורק הכליה. בנוסף, מוצגות תמונות אנטומיות של עורקי הכליה של העכבר. מודל מעוצב היטב זה מסייע בחקר המנגנונים של שיפוץ הלב הנגרם על ידי יתר לחץ דם.
קרדיומיופתיה היפרטרופית היא מחלת הלב התורשתית הנפוצה ביותר25, ושונות בגן סרקומר היא גורם עיקרי לקרדיומיופתיה היפרטרופית. בהקשר זה, Xia et al.10 מדגימים שיטות מקיפות להבנת הגורמים הגנטיים הקשורים למחלה זו. המחברים מזהים תחילה וריאנטים של MYH7 באמצעות ניתוחי רצף אקסום והפרדת וריאנטים ולאחר מכן יוצרים מודל עכבר עם מוטציה נקודתית בגן MYH7. הפנוטיפים הפתולוגיים של היפרטרופיה לבבית מוצגים במאמר.
המחברים הכלולים באוסף שיטות זה הקימו מודלים שונים של שיפוץ לב על ידי שיפור הליכים קיימים או שימוש בטכניקות חדשות. צפוי כי ניתן לפתח מודלים חדשניים אלה כדי לחשוף את המנגנונים המולקולריים של שיפוץ הלב, לקדם את הבנתנו את המצבים האנושיים וליצור אסטרטגיות טיפול ואבחון חדשות המשפרות את תוצאות המטופלים ומאריכות חיים.