איסכמיה מזנטרית חריפה (AMI) היא פתולוגיה נדירה1 עם סיכון תמותה גבוה2, המאופיינת בזרימת דם מופחתת במזנטריה עקב טרומבי בציר הצליאק, או העורק המזנטרי העליון או הנחות. ב 60%-70% מהמקרים, חסימות חריפות של העורק המזנטרי העליון עקב פקקת או אמבוליזציה אחראים לאיסכמיה חריפה של המעי 3. לעומת זאת, ב 5-15% מהמקרים, פקקת ורידים mesenteric מהווה איסכמיה mesenteric מעורבים הווריד mesenteric העליון, ולעתים רחוקות יותר, את הווריד mesenteric התחתון4. היפוקסיה ותת תזונה הנובעות מאיסכמיה מובילות להפרעות מטבוליזם באנרגיה ברמה התאית5. לדוגמה, תפקוד מיטוכונדריאלי לקוי מפעיל מסלולי איתות מרובים, ומפעיל מנגנוני מוות תאי6. למרות שרפרפוזיה מהירה מאפשרת את שיקום חילוף החומרים האירובי, שיקום זרימת הדם לאזור איסכמי גורם לעיתים קרובות לפגיעה נרחבת ברקמה עקב ייצור חמצן תגובתי (ROS)7, עומס סידן8, תפקוד לקוי של האנדותל9 ותגובות דלקתיות10.
מודלים ניסיוניים רבים של בעלי חיים המשתמשים בחסימת כלי דם זמנית של העורק המזנטרי העליון הוקמו כדי להבהיר את המנגנונים המולקולריים במהלך פגיעה באיסכמיה-רפרפוזיה (I/R)11. השימוש במודלים כאלה בשילוב עם מיקרוסקופ תוך-חיוני (IVM) הוא בסיסי להשגת תובנות לגבי האינטראקציות התאיות הבסיסיות והתקדמות המחלה11. תפקוד לקוי של מחסום המעי נצפה זמן קצר לאחר איסכמיה12, כאשר האפיתל מאבד את שלמותו13, וכתוצאה מכך טרנסלוקציה חיידקית לאתרים מחוץ למעיים כגון בלוטות הלימפה המזנטריות, הטחול, הכבד והכליות12,14. רפרפוזיה מחמירה עוד יותר את הפגיעה ברירית15. תגובה דלקתית בעורקים מתבטאת בהידבקות מתגלגלת ומוצקה של לויקוציטים על שכבת תאי האנדותל, התלויה במולקולות כגון L-selectin16, P-selectin (CD62P)17, GPIIb/IIIa טסיות ופיברינוגן18. באופן מעניין, הידבקות לויקוציטים לוורידים מזנטריים מושפעת מנוכחות של מיקרוביוטת מעיים19 וקולטן דמוי אגרה 4 המסמן10. פגיעת I/R מפעילה גם היווצרות מלכודת נויטרופילים חוץ-תאיים (NET)10. מיקוד טיפולי של הדנ"א החוץ תאי, שמקורו בלויקוציטים פעילים כגון נויטרופילים, משפר את התוצאה של פגיעה ב- I/R במעי20. בכבד, פגיעת I/R מוצתת על ידי מיקרופאגים מקומיים21, ועיכוב מיקרו-רנ"א מחליש באופן משמעותי אפופטוזיס22. יש לציין כי פגיעת I/R במזנטריה גורמת לדיסביוזיס של המעי, שהוא הפיך ונפתר לאחר רה-וסקולריזציה23.
האנדותל מושפע גם מההשפעות המזיקות של פגיעת I/R, כאשר ROS ממלא תפקיד מרכזי בתהליך24. הידבקות לויקוציטים לשכבת תאי האנדותל, נזק לאנדותל ושינויים במטבוליזם של תחמוצת החנקן (NO) נצפים9. עם זאת, המסלולים המולקולריים המעורבים עדיין לא נחקרו במלואם.
קולטן המופעל על ידי פרוטאז 1 (PAR1, F2r), הוא קולטן ממברנה המתבטא במגוון תאים, כולל תאי אנדותל, ומופעל בתנאי דלקת25. הפעלתו מתרחשת כאשר פרוטאזות סרין קורעות את הקולטן ב-N-terminus, חושפות את הליגנד הקשור שבתורו מפעיל את הקולטן על ידי קשירה ללולאה החוץ-תאית השנייה של מולקולה26. מסלול האיתות של קולטן האנדותל C (EPCR)-PAR1 משפיע על הומאוסטזיס NO אנדותל ומקל על שיקום זרימת הדם באיסכמיה היקפית27.
במחקר זה, פגיעת I/R יושמה על מודל עכבר גנטי המאופיין במחסור ספציפי לתאי אנדותל PAR1 כדי להמחיש גלגול לויקוציטים, הידבקות והיווצרות רשת. השילוב של מודל עכבר גנטי ומיקרוסקופ תוך חיוני לאחר מיקרו-כירורגיה I/R מספק תובנות חשובות על ידי הדגשת סוגי התאים הספציפיים המעורבים בהתקדמות המחלה. יישום פגיעת I/R במודלים גנטיים של עכברים הוא חיוני בזיהוי מטרות טיפוליות פוטנציאליות שניתן להשתמש בהן כדי לשפר את מהלך המחלה. יתר על כן, הודגמה המשמעות של PAR1 אנדותל ב- NETosis.