פרוטוקול זה מתאר מודל עכברוש שניתן לשחזור להשראת היצרות שופכה סגמנטליות מדורגות באמצעות קישור חלקי מכויל בחוט באמצעות לפרוטומיה אמצעית. קשירת 6-0 סביב השופכן וחוט כיול מתכתי יוצרים לומן שאריתי מוגדר, המאפשר אישור תפקודי מיידי של חומרת החסימה.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר מודל עכברוש שניתן לשחזור להשראת היצרות שופכה סגמנטליות מדורגות באמצעות קישור חלקי מכויל בחוט באמצעות לפרוטומיה אמצעית. קשירת 6-0 סביב השופכן וחוט כיול מתכתי יוצרים לומן שאריתי מוגדר, המאפשר אישור תפקודי מיידי של חומרת החסימה.
היצרות שופכן נותרות אתגר מרכזי באורולוגיה שחזורית ויכולות להיגרם מפציעה יאטרוגנית, דלקת כרונית, טראומה, אנומליות מולדות או קרינה. נגעים אלו מובילים לעיתים קרובות לאורופתיה חסימתית מתקדמת ולאובדן תפקוד הכליה. למרות ההתקדמות בטכניקות אנדוסקופיות וכירורגיות, היצרות שופכן עדיין מאתגרות לטיפול, והשפעות השיפוץ שלהן על הפרנכימה הכלייתית ממשיכות להיות נושא מחקר מתמשך, מה שמדגיש את הצורך במודלים פרה-קליניים חזקים. מחקר זה קובע מודל עכברוש שניתן לשחזור לאינדוקציה מבוקרת של דרגות שונות של היצרות שופכניות סגמנטליות באמצעות קשירה חלקית מכויילת בחוט באמצעות לפרוטומיה בקו האמצע. הפרוטוקול מאפשר התכווצות סגמנטלית, שאינה טרנסקטית של השופכן, במטרה להתקרב להיצרות פיברוטית ברמה פונקציונלית ואנטומית, תוך מזעור נזק איסכמי ברור ושמירה על יכולת הרקמה המאקרוסקופית עם רצף שופכן. על ידי מתן פלטפורמה ניסיונית אמינה עם שונות נמוכה בין בעלי חיים ובין מנתחים, גישה זו תומכת במחקר תרגומי במנגנונים ביומולקולריים, ביומטריה, שיטות דימות וטכניקות שחזור למחלת היצרות שופכן.
היצרות שופכן הן נפוצות יחסית ומהוות אתגר משמעותי באורולוגיה. הם מדווחים עד 4.9% מהחולים לאחר ניתוח אנדוסקופי למחלת אבנים 1,2,3, עם שכיחות גבוהות אף בקרב אוכלוסיות בסיכון גבוה, כגון מקבלי השתלת כליה, שבהן עד 7% עלולים להיותמושפעים 4. למרות שרבים מההיצרות נגרמות מפציעות כירורגיות או מהתערבויות רפואיות, גורמים שאינם איטרוגניים מהווים גם חלק חשוב. אלה כוללים דלקת כרונית, דלקות בדרכי השתן, טראומה פיזית, חריגות מולדות וטיפול קרינתי 5,6. כל אחת מהאטיולוגיות הללו עלולה בסופו של דבר לגרום לחסימת שתן, זיהומים חוזרים, כאבים, יצירת אבנים, ואם לא מטופלים - לאובדן בלתי הפיך של תפקוד הכליה. מטופלים מושפעים חווים לעיתים תחלואה וירידה באיכות החיים, כפי שמודגם הן בקבוצות מוסדיות והן בסקירות שיטתיות 5,7,8. הנטל לטווח הארוך הוא משמעותי; בקבוצה רב-מוסדית של מטופלים עם היצרות שופכן לאחר ניתוח אבן שופנית, נדרשה ניתוח נפרקטומיה של הצד הפגוע ב-25% מהמקרים, מה שמדגיש את המחלה המשמעותיתשל מצב זה.
נטל קליני זה מדגיש את הצורך במודלים פרה-קליניים חזקים שיכולים לאפשר מחקר על תהליכים ביומולקולריים נלווים ולהנחות אופטימיזציה של הטיפול. שיטות הטיפול הנפוצות ביותר הן שיטות אנדוסקופיות, כגון הרחבה או חתך בלייזר, וכן סטנטינג, כאשר שחזור כירורגי שמור למקרים מורכביםיותר 10. למרות שיפור בתוצאות מוקדמות, החזרה והרתנוזיס נותרות בעייתיות. שיעורי החזרה המדווחים לאחר ההתערבות נעים בין 11% ל-40%, ורבים מהמטופלים זקוקים למספר ניתוחים או להתקנת סטנט לטווח ארוך לצורך הקלה עמידה והגנה על האיברים11,12. הצלחת הטיפול מושפעת מאתר ההיצרות, אורך, אטיולוגיה ופרטי טיפולים קודמים; מספר סקירות עדכניות ומחקרים גדולים מדגישים את הצורך בטכניקות משופרות ובהבנה מכנית עמוקהיותר 4,5,13.
מחקר תרגומי יעיל דורש מודלים ניסיוניים המשחזרים מקרוב את המנגנונים הפיברוטיים, התכונות ההיסטופתולוגיות, ההקשר האנטומי ותהליכי הכליה במעלה הזרם של מחלת היצרות שופכן בבני אדם. מתוכם, מודלים של מכרסמים הפכו לפלטפורמות אמינות לחקר פיברוזיס שופכתי ואובדן תפקוד כלייתי ולהערכת התערבויות אנטי-פיברוטיות ואסטרטגיות שיקום 6,14,15,16,17. הבסיס הפתופיזיולוגי למודלים אלו הונח על ידי שבלייה ואח', שסקרו אסטרטגיות שונות של חסימת שופכן, תוך התמקדות בחסימת שופכן חד-צדדית (UUO) כמודל שניתן לשחזור של פיברוזיס בין-תאי כלייתי ונפרופתיה חסימתית בעכברים6.
בהתבסס על יסוד זה, מודלים עכשוויים שיפרו את רמת ודפוס המכשולים. וורומן ואחרים הציגו גישה טכנית בטוחה באמצעות אלקטרופורציה בלתי הפיכה לגרימת חסימת שתן חד-צדדית חלקית עם צלקות כליות. באופן דומה, צ'ן ואחרים פיתחו מודל הפיך של UUO המאפשר מחקר דינמי של רגרסיית פיברוזיסבתנאים המודינמיים משתנים. נאן ואח' וח'טר ואחרים הבהירו עוד את המפלים המולקולריים שמניעים את התקדמות פיברוזיס השופכה ואת המודולציה הטיפולית בחסימה חלקית16,17.
מודלים מוקדמים שהסתמכו על קשירת שופכה מלאה, כריתה סגמנטלית, קבירה בשריר הפסואס או פגיעה תרמית גרמו לעיתים קרובות לדרגות חסימה לא מבוקרות ולא סטנדרטיות, איסכמיה נרחבת ונמק, מה שהוביל לניוון פרנכימלי כלייתי חמור במקום חסימה מדורגת. גישות אלו, כפי שתוארו על ידי שבלייה ואחרים ות'ורנהיל ואחרים, סיפקו תובנות מכניות חשובות לגבי נפרופתיה חסימתית, אך לא סיכמו את ההיצרות הפיברוטית המקומית האופיינית למחלת היצרות שופכנית קלינית שפירה 6,18. עדיין אין מודלים פשוטים וסטנדרטיים של מכרסמים שמייצרים היצרות סגמנטים מכויילים, שאינם חותכים, עם שמירה על חיוניות רקמה ודרגות מוגדרות של חסימת שתן בכליות.
כדי לטפל בפער זה, מחקר זה קובע פרוטוקול כירורגי סטנדרטי להשראה מבוקרת של היצרות חלקיות בשופכן בעכברים. המודל תוכנן להיות ניתן לשחזור, מדויק אנטומית ורסטילי לשימוש במחקר פרה-קליני הכולל אורולוגיה שחזורית, הערכת הדמיה תוך ניתוחית ויישומים בהנדסת רקמות. על ידי מזעור שונות בין מפעילים ושכפול היצרות פיברוטית רלוונטית קלינית, מודל זה מציע פלטפורמה תרגומית לקידום הבנה מכנית ולהאצת פיתוח טיפולי למחלת היצרות שופכן.
בשימוש מעשי, ניתן להתאים את רמת החסימה על ידי בחירת קוטר חוט הכיול המתאים לשאלת המחקר. קוטרים גדולים יותר (למשל, 0.65 מ"מ) מדמים חסימה חלקית קלה עם זרימת שתן כמעט פיזיולוגית, בעוד שקוטרים קטנים יותר (0.30–0.20 מ"מ) מדמים חסימה בדרגה גבוהה עם הפחתת זרימה משמעותית. יתרה מזאת, גישה כירורגית זו יכולה להיות מיושמת כמודל סופי אקוטי לחקר שינויים הדינמיים ותפקודיים מיידיים, או מותאמת לניסויי הישרדות לחקר עיצוב רקמות כרוני, התקדמות פיברוזיס והסתגלות כלייתית ארוכת טווח.
במודל זה, חסימה חלקית מושגת על ידי קשירת רצועת 6-0 סביב השופכן יחד עם חוט כיול מתכתי בקוטר מוגדר, ולאחר מכן הסרת החוט, ומשאירה לומן שאריתי התואם לגודל החוט. עיצוב זה מאפשר היצרות מדורגת, מבוקרת גיאומטרית, שניתן לקשר ישירות לזרימת השתן הפונקציונלית של הכליה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל פעילויות בעלי החיים המתוארות כאן התבצעו במתקנים מוסמכים ואושרו על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים המוסדית (IACUC) של המועצה האזורית באדן-וירטמברג בקרלסרוהה, גרמניה. בעלי החיים הניסיוניים טופלו בהתאם לפרוטוקולים מוסדיים ובהתאם לחקיקה הגרמנית המסדירה את רווחת בעלי החיים, וכן להנחיות שנקבעו על ידי מועצת הקהילה האירופית (2010/63/EU) והנחיות מחקר בעלי חיים: דיווח על ניסויים בחיים (ARRIVE). זכרי חולדות ספרג דולי (משקל ממוצע: 400 גרם) שימשו לאחר תקופת הסתגלות של 7 ימים במתקן בעלי החיים בתנאים סטנדרטיים. החומרים והציוד בהם משתמשים מופיעים בטבלת החומרים.
1. הרדמה ומשכך כאבים
2. אתר הפעלה והכנת מכשירים
3. גישה כירורגית באמצעות לפרוטומיה בקו האמצע
4. זיהוי והנעת שופכן שמאלי

איור 1: זיהוי והנעת שופכן שמאלי בעזרת צבע . החץ הירוק מציג את אתר ההזרקה לכלייה. החץ האפור מתאר את השופכן התמים. החץ הכחול מציג שופכן מסומן בצבע. הקופסה השחורה מציגה אזור שהוגדל לאחר מכן. (א) חשיפה רטרופריטוניאלית שמאלית לאחר לפרוטומיה בקו האמצע. (ב) סימון שופכן בסיוע צבע. (ג) ניתוח קהה מניע את השופכן מהרקמה הסובבת. (ד) שופכן שמאלי חשוף לחלוטין מאגן הכליה למפגש הווסיקורטרלי. (ה) איור סכמטי של השלבים המתוארים, כולל מזרק ומתילן כחול. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
5. קשירה חלקית מכויילת דיסטלית של השופכן השמאלי באמצעות חוט מתכת

איור 2: קישור חלקי מכויל דיסטלי של השופכן השמאלי באמצעות חוט מתכת. (א) שופכן דיסטלי מבודד ומורם עם קליפסי אוברהולט; תפר 6-0 הונח מתחת. (ב) חוט כיול ממוקם במקביל לשופכן בתוך הליגטורה והקשירה באמצעות קשר מחליק. (C) משיכת חוט, שמשאירת לומן שאריתי סטנדרטי. (D) איור סכמטי של השלבים המתוארים עם השופכן (כחול), חוט כיול (אפור) וקשורה (שחור). אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
6. זיהוי והנעה של השופכן הימני

איור 3: זיהוי והנעת שופכן ימין בעזרת צבע . (א) חשיפה רטרופריטוניאלית ימין עם סימון שופכן בעזרת צבע. (ב) ניתוק קהה שמניע את השופכן מהרקמה הסובבת. (ג) איור סכמטי של השלבים המתוארים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
7. קשירה פרוקסימלית מלאה של השופכן הימני באמצעות קשר מחליק ללא חוט

איור 4: קשירת שופכן פרוקסימלית מלאה של השופכן הימני באמצעות קשר מחליק ללא חוט. (א) שופכן פרוקסימלי מבודד ומורם באמצעות קליפסי אוברהולט; תפר 6-0 הונח מתחת. (ב) קשירה מלאה ללא חוט באמצעות קשר מחליק. (ג) איור סכמטי של השלבים המתוארים. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
8. אימות פונקציונלי של חסימה חלקית ומלאה של שופכן

איור 5: אימות תפקודי של חסימה חלקית ומלאה של שופכן. (א) חסימה חלקית: צבע הצבע ושטיפת מי מלח מראים מילוי שופכן מרוחק וזרימת שופכה, מה שמעיד על שארית פטנטיות. (ב) חסימה כמעט מלאה: היעדר צבע דיסטלי, עם שופכן פרוקסימלי נפוח במעלה הזרם של הקליטה. (ג) איסוף נימי נפח שתן חד-צדדי מעל 30 דקות לכל כליה מראה ירידה מדורגת בתפוקת השתן מתנאים פיזיולוגיים ועד לסתימה מלאה. (ד) מדידות מיקרוסקופיות של (1) קוטר קשירה, (2) קוטר שופכן חיצוני, (3) קוטר שופכן פנימי, ו-(4) עובי דופן השופכן. כוכבות מציינות רמות מובהקות חקרניות. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
9. שלבים סופיים ושיקולים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
טכניקת הקשירה המכויילת יצרה הפחתה תלויה בקוטר בזרימת השתן בכל קבוצות הניסוי. זרימת השתן הוערכה בסך הכל ב-14 חולדות שהשתמשו בשתי הכליות, מה שהוביל למדידות מ-5 איברים לכל גובה חסימה חלקית (0.65, 0.55, 0.30 ו-0.20 מ"מ קוטרים). בנוסף, נכללו 4 בעלי חיים שקיבלו טיפול ב-Sham בצד אחד (השופכן הונע, וקשורה קשר אוויר רפוי וללא חוט) וחסימה מלאה בצד השני (חסימה ללא חוט לצורך חסימה מלאה) לצורכי אימות. ייצור השתן נמדד על ידי איסוף שתן מגדם השופכה החתוך לנימי זכוכית במשך תקופה של 30 דקות לכל כליה (
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה קובע שיטה ניתנת לשחזור לגרימת היצרות שופכן חד-צדדיות בעכברים באמצעות לפרוטומיה בקו האמצע וקשירה חלקית מכוילת, מה שמוביל להיצרות שופכון סגמנטליות עם שמירה על יכולת הרקמה המאקרוסקופית המזכירה פונקציונלית ואנטומית היצרות שופכניות שפירות בבני אדם.
קלינית, מחלת היצרות שופכן נותרה גורם מרכזי לחסימת דרכי עליונות ותחלואה כליות, עם אובדן תפקודי ממושך, לעיתים קרובות לאחר פציעה יטרוגנית, טראומה אודלקת.
למרות שפו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לא הוכרזו ניגודי עניינים. לא התקבל מימון ספציפי. שימוש בבעלי חיים שאושר על ידי המועצה האזורית של באדן-וירטמברג (IACUC 35-9185.81/G-62/23).
המחברים מודים בהכרת תודה על שירות אחסון הנתונים SDS@hd הנתמך על ידי משרד המדע, המחקר והאמנויות של באדן-וירטמברג (MWK) וקרן המחקר הגרמנית (DFG) באמצעות מענקים INST 35/1314-1 FUGG ו-INST 35/1503-1 FUGG. יתרה מזאת, המחברים מודים בהכרת תודה על התמיכה של NCT (המרכז הלאומי למחלות גידול בהיידלברג, גרמניה) דרך תוכנית הפוסט-דוקטורט המובנית ותוכנית האונקולוגיה הכירורגית. אנו גם מכירים בתמיכה באמצעות כספי המדינה שאושרה על ידי הפרלמנט המדינתי של באדן-וירטמברג לברית החדשנות בקמפוס בריאות + מדעי החיים היידלברג מנהיים מתוכנית הפוסט-דוקטורט המובנית לאלכסנדר סטודייה-פישר: בינה מלאכותית בבריאות (AIH) - שיתוף פעולה של DKFZ, EMBL, אוניברסיטת היידלברג, בית החולים האוניברסיטאי של מאניים, המכון המרכזי לבריאות הנפש, ומכון מקס פלאנק למחקר רפואי. בנוסף, אנו מודים על התמיכה דרך מכון הסרטן הקטור DKFZ במרכז הרפואי האוניברסיטאי במנהיים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מלקחי הכנה א-טראומטיים | אסקולאפ | FB395R | DE BAKEY ATRAUMATA מלקחיים אטראומטיים, ישר |
| מהדקי אוברהולט קהים | אסקולאפ | BJ012R | הכנת BABY-MIXTER וקליגטורה, כפוף, 180 מ"מ |
| קנולה | BD (בקטון, דיקינסון) | 301300 | BD Microlance 3 קנולה 20 G |
| צינורות נימים | סיגמא אולדריץ' | P1174 | צינור מיקרו-נימים, מכויל 100 ומיקרו; L |
| קרפרופן | CP פארמה | 115 | קרפרופן 0.5% (5% עם 50 מ"ג/מ"ל מדולל 1:10) (קרפרוסול&רג;) |
| החלפות כותנה | אמזון | ASIN: B0FPDB8ZGS | כותנה לא סטרילית החלפות וול (אוטוקלאב לניסויי הישרדות) |
| מוטות קיבוע | חברת legefirm | 500343896 | מזלגות כיוון המשמשים כמוטות קיבוע מתכתיים בצורת Y |
| החלפות גזה | מדרול | ASIN: B09164D1JG | החלפות גזה סטרילית |
| כרית חימום | רויאל גארדיניר | IP67 | רפידת חימום רויאל גרדינר בגודל S, 20 וואט |
| איזופלוראן | טיפול נמרץ פירמל | PZN / EAN 09714675 / 4150097146757 | 100% איזופלורן 250 מ"ל |
| מאדה איזופלוראן | UNO ROESTVASTSTAAL BV | 180000002 | מאדה איזופלוראן |
| תמיסת נתרן כלוריד איזוטונית | ב. בראון | ASIN: B007PZJOQ4 | תמיסת נתרן כלוריד 0.9% |
| קטמין | CP פארמה | 1202 | קטמין 10% (100 מ"ג/מ"ל) |
| חוט כיול מתכת (קוטר 0.20 מ"מ) | קווארקזמן | ASIN: B0DCZBT4LW | חוט מתכת Cr20Ni80-Nichrom (קוטר 0.20 מ"מ) |
| חוט כיול מתכת (קוטר 0.30 מ"מ) | רייהר | 4006166052859 | כבל מתכת Cr20Ni80-Nichrom (קוטר 0.30 מ"מ) |
| חוט כיול מתכת (קוטר 0.55 מ"מ) | סקייפרו | UPC: 792138793816 | כבל מתכת Cr20Ni80-Nichrom (קוטר 0.55 מ"מ) |
| חוט כיול מתכת (קוטר 0.65 מ"מ) | טוויפ | אסין: B07WFWNNRM | חוט מתכת Cr20Ni80-Nichrom (קוטר 0.65 מ"מ) |
| מתילן כחול 0.5% | פרופפארם | PZN / EAN 10179678 / 4150101796787 | מתילתיוניום כלוריד פרובבלו 5 מ"ג/מ"ל בבקבוקונים של 10 מ"ל |
| ליגטורות מונופילמנט 6-0 שאינן נספגות | COVIDIEN | VP-889-X | תפר כירורגי מונופילמנט מפוליפרופילן שאינו נספג; המחט ניתנת להסרה |
| משחת עיניים | Bayer Vital GmbH | 1578681 | 5% דקספנתנול |
| צינור פרפוזור מפלסטיק | מ. שילינג GmbH | S702NC150 | צינור חיבור COEX 150 ס"מ |
| מכין מספריים | אסקולאפ | BC177R | מספריים להכנת JAMESON, מעוקם, דגם עדין, קהה/קהה, 150 מ"מ (6") |
| פלטת פלדה | מאשיננבאו פלד GmbH | C010206 | לוח מגולוון, 40 על 50 ס"מ, עובי 4.0 מ"מ |
| מזרק עם מחט משולבת | BLPRKOT | BL2509L3yici08 | מזרק 1 מ"ל עם מחט משולבת של 30 גרם |
| זילזין | CP פארמה | 1206 | זילזין 0.2% (2% עם 20 מ"ג/מ"ל מדולל 1:10) (Xylavet) |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה