יצירת ניסויית מפרצת אבי העורקים הבטני Murine עם Elastase
23 ביולי 2009
וידאו זה מראה כיצד לגרום מפרצת אבי העורקים הבטני (AAA) בעכברים באמצעות עירוי intraluminal חולף של elastase הלבלב חזירי לתוך מגזר infrarenal של אבי העורקים בבטן. המודל יש את היכולת להוסיף תובנות לתוך pathobiology רחב של AAA בשל הופעתה של מהונדס רבים נוקאאוט בעכברים גנים.
הליך כירורגי זה, המשמש ליצירת מפרצת בעורק האבdominal (abdominal aortic aneurysm), מתחיל בחתך קו אמצע בבטן. תכולת הבטן מוזזת הצידה וכל ענפי אבי העורק נקשרים (ligated). החלקים הפרוקסימליים והדיסטליים של אבי העורק נסגרים באמצעות קשירה.
מנקבים את הלב באמצעות מחט ומזריקים כמות רבה של elastase דרך צינור פוליאתילן המחושב בחום. עם סיום ההזרקה, סוגרים את ה-AOR autotomy. מסירים את הקשירות, המהשקע של ה-aorta מתמלא בדם וסוגרים את חלל הבטן.
לאחר מכן מאפשרים לעכבר להחלים, והמפרצת תהיה מורחבת לחלוטין תוך 14 ימים. שלום, אני ג'וליאן אסמה מהמעבדה לתאי עובר במחלקה לרפואת לב וכלי דם באוניברסיטת סטנפורד. היום אראה לכם את הפרוצדורה להשראת מפרצת בבטן באורטות בניסוי חדש באמצעות אלסטז.
אנו משתמשים בנוהל זה במעבדה כדי לחקור את ה-PEs של עורקי הבטן. לכן, בואו נתחיל. כדי להתחיל את הניסויים, בחרו עכבר רלוונטי, לדוגמה עכבר C 57 black six, והרדימו אותו באמצעות שאיפת isoflurine עד שהעכבר יהיה מחוסר הכרה. שימו לב שזנים שונים של עכברים ישתנו בקצב גדילת המפרצת.
הוצא את העכבר המורדם מהתא לתחנת הכנה מוארת כראוי. גדל את הפרווה מהבטן, מקצה עצם החזה ועד לשורש הרגליים. השתמש בקרם להסרת שיער כדי להסיר את השיער העודף.
שפשפו את העור החשוף ב-70% alcohol עד להסרה מלאה של הפרווה מהאזור הגזור. לאחר מכן, שפשפו את העור לפחות שלוש פעמים עם Betadine, תוך כדי ניגוב באלכוהול בין השפשופים. כעת, הניחו את העכבר במצב גב (supine) על שטח הניתוח כדי לשמור על העכבר מחוסר הכרה.
במהלך הניתוח, מקמימו צינור על אפו של בעל החיים המספק isoflurane בקצב הזרימה ששימש להשראת האלחוש. את ה-elastase שומרים על קרח ושואבים למזרק. לאחר מכן, סוגרים את המזרק בעזרת תסמין ומניחים אותו לצד שדה הניתוח, ומחברים אליו את הקטטר.
חשוב שקצה הקטטר יישאר סטרילי, וזאת על ידי הנחת הקצה בתוך מבחנה סטרילית. לפני פתיחת העכבר, ודאו כי תיעשה שימוש בטכניקה סטרילית. התחילו על ידי חבישת כפפות סטריליות.
יש לחטא את המכשירים הכירורגיים, המספריים, תומכי המחט והפינצטות לפני הניתוח. הקדישו רגע לבחינת ההכנות שלכם ונסו לתקן כל מקור זיהום פוטנציאלי אחר במהלך הניתוח. אם הטכניקה הסטרילית הופרה במהלך הפרוצדורה, עקרו מחדש את המכשיר במכשיר עיקור בחרוזים חמים (hot bead sterilizer).
לאחר שהכל מוכן, התחילו את הניתוח באמצעות חתך ארוך בקו האמצע של הבטן אל תוך חלל הבטן. הזיזו את תכני הבטן אל תוך מרחב בטני פנוי או הרחקו אותם אל מחוץ לבטן בעזרת גזה סטרילית כדי לחשוף את אבי העורקים הבטני (abdominal aorta). כעת, השתמשו בפינצטה כדי לבודד בזהירות את אבי העורקים הבטני מגובה הווריד הרנלי השמאלי ועד להתפצלות (bifurcation).
במקרה המוצג, קיים ענף בודד שנמצא מעל לאתר שבו אנו קושרים את האורטה, ולכן אין צורך לקשור אותו. אם ישנם ענפי אורטה בין אתרי הקשירה הדיסטליים והפרוקסימליים של האורטה, יש לקשור את הענפים בטווח של סנטימטר אחד מהפיצול באמצעות תפרים מסוג 10 aut. בחלקים הפרוקסימליים והדיסטליים של האורטה, הניחו ליגטורות זמניות של משי 6.0 כדי לעצור את זרימת הדם.
כעת בצעו אוטוטומיה בפיצול. התחילו בדקירה של הפיצול באמצעות מחט בקוטר 30 gauge. ניתן להחדיר צינור פוליאתילן מהסוע שחומם דרך האוטוטומיה של ה-AOR ולקבע אותו באמצעות קשר.
השתמשו בפינצטה כדי להחדיר בזהירות וברוגע את הצינור אל תוך האורטה. היזהרו לא לקלף את השכבה האנדותליאלית באמצעות לחץ של 100 milliliters. כספית פרפה את האורטה עם elastase מתוך שק סליין שהיה תלוי בגובה של 136 centimeters.
וודאו שאין אוויר בתוך השפופרת, אחרת הלחץ לא יהיה מדויק. התמיסה המלוחית מכילה 4.5 units per milliliter של porcine pancreatic elastase מסוג 1, ויש למלא את האורטה בתוך חמש עד 15 דקות.
במהלך הפרפוזיה, האורטה מתרחבת בדרך כלל לכ-140% מקוטרה המקורי. עם הסיום, הסר את מערכת הפרפוזיה וסגור את האוטוֹטומי של האורטה באמצעות תפר 10 aught כדי למנוע היצרות. לאחר סגירת האוטוֹטומי, יש להסיר גם את הליגטורה הדיסטלית.
אם אין דימום או שיש דימום מועט מהאוטומיה המתוקנת, מסירים את התפר הפרוקסימלי. אם קיים דימום, מניחים תפרי ספיגה זמניים נוספים במידה של 6.0 בחלקים הפרוקסימליים והדיסטליים של האורטה ומוסיפים תפר אחד נוסף כדי לסגור את האוטומיה של ה-AOR באופן מלא. האורטה המורחבת תתמלא בדם מיד לאחר הסרת התפר הפרוקסימלי.
לאחר סיום הפרוצדורה באורטה, החזירו את המעיים לבטן. אם הם הוסתו, המעיים יחליקו פנימה כיחידה אחת גדולה ולא יהיה צורך לחשוש מהגאומטריה שלהם. כאשר כל האיברים במקומם, ניתן כעת לסגור את הפצע החיצוני בשתי שכבות באמצעות שש תפרי nylon ו-polypropylene.
כעת ניתן לעכבר חומר אלחוש מקומי, כגון טיפה אחת של ICAN בריכוז 0.25% לכל סנטימטר של חתך. כמו כן, ניתן מנה אחת של התרופה נוגדת הדלקת Carin במינון של חמישה מיליגרם לקילוגרם באמצעות הזרקה תת-עורית. השלב הכירורגי הושלם כעת, ויש להניח את העכבר באזור חם כדי לאפשר לו להתעורר ולהחזור להכרה.
ההתאוששות מתרחשת בדרך כלל תוך 15 דקות. כאשר העכבר חוזר להכרה, הוא מוחזר לכלוב בודד ומנוטר באופן תקופתי במהלך התאוששותו. לאחר הפרוצדורה, האורטה מתרחבת בדרך כלל לכ-140 עד 160% מקוטרה המקורי.
התרחבות ראשונית זו נצפית עם התייצבות עד היום השביעי. התרחבות משנית מהירה מתרחשת בין היום השביעי ליום ה-14. ביום ה-14, ניתן להבחין במפרצת באבי העורקים התת-כלייתי (infrarenal aorta).
הראיתי לכם כעת כיצד להשרות מפרצת בבטן באמצעות אלסטאז בעכברים. בעת ביצוע הליך זה, חשוב להימנע מיצירת קרישי דם בתוך ה-ata. זהו כל התהליך.
תודה שצפיתם ובהצלחה בניסוי שלכם.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
סרטון זה מדגים את ההליך הכירורגי להשראת מפרצת בעורק האבdominal (AAA) בעכברים באמצעות elastase פנקראטית של חזיר. מודל זה מספק תובנות לגבי הפתופיביולוגיה של AAA באמצעות שימוש בעכברים טרנסגניים שונים ובעכברי knockout גנטי.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- ביולוגיה של כלי הדם
- מודלים של בעלי חיים
רקע
- מפרצת של אבי העורקים הבטני היא מצב כלי דם משמעותי.
- הבנת AAA עשויה להוביל לאסטרטגיות טיפוליות טובות יותר.
- מודלים של בעלי חיים הם חיוניים לחקר הפתובתיולוגיה של מחלות.
- עכברים טרנסגניים ועכברי knockout מספקים תובנות ייחודיות לגבי מנגנוני מחלה.
מטרת המחקר
- להדגים שיטה להשראת AAA בעכברים.
- לבחון את הפתופיזיולוגיה של AAA באמצעות מודל בעלי חיים מהימן.
- להקל על ביצוע מחקרים באמצעות עכברים שונים שעברו שינוי גנטי.
שיטות שבהן נעשה שימוש
- חתך קו אמצע בבטן לצורך גישה לאורטה.
- ליגציה של ענפי האורטה לצורך בידודה.
- החדרה של pancreatic elastase מחזיר דרך צינור פוליאתילן.
- סגירת חלל הבטן לאחר הפרוצדורה.
תוצאות עיקריות
- השראה מוצלחת של AAA במודל עכברים.
- הדגמת יעילותה של הטכניקה הכירורגית.
- פוטנציאל למחקרים נוספים באמצעות מודל זה.
- תובנות לגבי הפתופיביולוגיה של AAA מעכברים טרנסגניים.
מסקנות
- השיטה המתוארת יעילה להשראת AAA בעכברים.
- מודל זה יכול לשפר את ההבנה של מנגנוני AAA.
- מחקרים עתידיים יכולים להשתמש במודל זה להשגת תובנות טיפוליות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למסמך ניהולי
מודל מפתוליות בעורק האב הבטני (AAA) המושרה על ידי אלסטאז עכברי מאפשר הפחתת סיכונים מכניסטית ותיקוף מטרות למחקר של מחלות כלי דם. פלטפורמה זו תומכת באמון חיזוי בהערכה פרה-קלינית של מועמדים טיפוליים ומסייעת ברציפות תרגומית באמצעות שימוש בזני עכברים שעברו שינוי גנטי. יכולת השחזור והניתנות להרחבה של המודל הופכות אותו לאבן יסוד במיון פורטפוליו בגילוי תרופות למערכת קרדיווסקולרית.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה של הפתופיזיולוגיה של AAA באמצעות עכברים טרנסגניים ועכברי knockout.
- תומך בתיקוף תפקודי של מטרות על ידי מידול של פגיעה באלסטין הנצפית ב-AAA אצל בני אדם.
- מסייע בהפחתת סיכונים מכניסטיים עבור מטרות מועמדות בשחזור כלי דם (vascular remodeling).
- מספק מערכת חסונה להבהרת מסלולים מבוססת היפותזה.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מבסס פלטפורמה מאומתת in vivo להערכת התערבויות טיפוליות ב-AAA.
- מספק מדידות כמותיות וניתנות לשחזור של התרחבות האבהרי בנקודות זמן מוגדרות.
- תומך בסטנדרטיזציה של הבדיקה ובניתבנות להשוואה בין מחקרים לצורך סריקת תרכובות.
- מאפשר סקילביליות ושימוש חוזר במאגרי עכברים מגוונים גנטית.
מחקר טרנסלציונלי ופרה-קליני
- מתיישב עם מנגנונים רלוונטיים למחלה שנצפו בפתולוגיה של AAA בבני אדם.
- מקל על גילוי ותיקוף של סמנים ביולוגיים תרגומיים בסביבה מבוקרת.
- תומך בקידום מותאם-סיכון של מועמדים טיפוליים למסלולים פרה-קליניים.
- מספק רציפות מגילוי גנטי לתיקוף פרה-קליני תפקודי.
שילוב תהליכים וזרימת עבודה
מודל זה משלב שלבים החל מהגילוי המוקדם, דרך זיהוי מובילים (lead identification) ועד לתיקוף פרה-קליני בקווי מחקר קרדיו-וסקולריים.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת השערות ובבירור מנגנוני של גורמים למשקיע של AAA.
- סריקה: מספקת בדיקת in vivo הניתנת לשחזור להערכה כמותית של התרחבות האורטה.
- אנליטיקה: מאפשרת מדידה של קינטיקת ההתרחבות והשוואה סטטיסטית בין קבוצות ניסוי.
- מחקר תרגומי: מגשר בין ממצאים גנטיים לתוצאות תפקודיות במערכת רלוונטית למחלה.
- שימוש חוזר ארגוני: משמש כפלטפורמה רב-פעמית למחקרים גנטיים ופרמקולוגיים מגוונים ב-AAA.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מנגנונית במחקר של AAA.
- ערך תפעולי: מספק פרוצדורות in vivo סטנדרטיות, הניתנות לשחזור ובעלות יכולת הרחבה (scalable).
- ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות go/no-go ומשפר את יעילות ההון בתיקי פיתוח קרדיו-וסקולריים בשלבים מוקדמים.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכונים וקידום של תוכניות טיפוליות כליות.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בטכניקות של מיקרו-כירורגיה ובהרדמה של עכברים.
- דורש גישה לסטריאומיקרוסקופיה ומערכות פרפוזיה מבוקרות לחץ.
- מחייב סטנדרטיזציה קפדנית של פרוטוקולים כירורגיים ואנליטיים בין הצוותים השונים.
- ייתכן שיהיה צורך בהתאמות עבור זני עכברים שונים בשל קצבי גדילה משתנים של מפרצת (aneurysm).
- תשומת לב קפדנית לטכניקה סטרילית ולניטור לאחר הניתוח חיונית להשגת הדירות (reproducibility).
