באוטם שריר הלב אצל חולדות

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא לדמות אוטם שריר לב חריף בחולדות, לצורך חקר מנגנוני השליחאות של הלב הקשורים לתגובה המיידית של השריר הלבבי לאיסכמיה לבבית, ולאחריה פגיעה כתוצאה מreperfusion. תגובות אלו כוללות את גודל האוטם, את השטח בסיכון ואת מוות התאים. השלב הראשון הוא חשיפת הבטן שמאל על ידי ביצוע חתך קטן במרווח הבין-צלעי הרביעי בצד שמאל של בית החזה, והרחבת הצלעות לאחר בידודן.

העורק הכלילי השמאלי היורד, או LAD, נקשר באופן זמני למשך 30 דקות בעקבות התקופה האיסכמית. הקשירה של ה-LAD משוחררת כדי לאפשר רפרפוזיה לבבית לאחר תקופת רפרפוזיה של ארבע שעות. ה-LAD נקשר פעם נוספת לפני הוצאת הלב ובחינת גודלו של אזור המיוקרד עם האוטם, כולל השטחים שבסיכון והשטחים שאינם בסיכון.

בסופו של דבר, ניתן להשתמש בתוצאות מההערכה ההיסטולוגית של השריר הלבבי המוטע (infarcted myocardium) כדי לבחון אסטרטגיות טיפוליות לטיפול באי-ספיקת לב. טכניקה זו יכולה לספק תובנות לגבי מנגנוני השליחויות הקשורים לתגובות המיידיות לאיסכמיה, ואחר כך לפגיעות משמעותיות כגון גודל השחית (infarct size), השטח שבסיכון (area at risk) ומות תאים.

ניתן להשתמש במודל זה להערכת אסטרטגיות טיפוליות חדשניות לטיפול במחלה איסכמית של הלב. את הפרוצדורה ידגימו עובד מחקר בכיר ו-X, עמית פוסט-דוקטורט בכיר מהמעבדה של ד"ר Bradley McConnell במחלקה למדעי הפרמקולוגיה והרוקחות באוניברסיטת Houston, חברה מוסדית של המרכז הרפואי של טקסס. לפני תחילת הפרוצדורה הכירורגית, יש לחטא את משטח הניתוח באמצעות 70% ethanol.

סטריליזציה של כל המכשירים הכירורגיים בעזרת סטריליזטור חרוזי חם לפני כל ניתוח בנפרד. המכשירים הנדרשים כוללים שניים מספריים כירורגיים, פינצטה אחת, פינצטה מעוקלת אחת, שני מחזיקי מחט ומגביח חזה.

גודלו של אוטם תלוי במשך החסימה וכן בטמפרטורת הגוף. יש להכין גזה מכותנה ומקלונים שיהיו זמינים לטיפול בדימומים. במחקרים אלה נעשה שימוש אך ורק בבעלי חיים שעוברים בדיקה גופנית הכוללת בדיקה ויזואלית, מדידת קצב לב, קצב נשימה, טמפרטורת גוף ומשקל גוף.

תעדו את המשקל ואת המאפיינים המזהים של בעלי חיים בריאים שיעברו ניתוח, יום לפני הניתוח. תנו מנה של buprenorphine. יש ללבוש חלוקים וכפפות לאורך כל ההליך, ויש להחליף כפפות בין ניתוחים פרטניים.

כדי להתחיל, הרדימו חולדה והכינו את אזור הניתוח על ידי גילוח יסודי של הפרווה מאזורי הצוואר והחזה. חטאו את האזורים הגלוחים בעזרת תמיסת Betadine, ולאחריה 70% ethanol. חזרו על הליך זה שלוש פעמים.

הניחו את בעל החיים על מערכת שמיכה לבידוד תרמי (homeo themic blanket) לשמירה נאותה על טמפרטורת הגוף, כאשר הוא שוכב על צדו הימני. חיתוך אלכסוני (beveling) של קצוות צינור פוליאתילן מקל על ההחדרה לתוך הלרינקס.

החדירו את הפ stipule endotracheal tube בעזרת מיקרוסקופ סטריאוכירורגי. מניפולציה עדינה של הלשון לפי הצורך תוך שמירה על נתיב ראייה לקנה הנשימה. חברו את ה-endotracheal tube למנשם המוגדר לקצב של 80 נשימות לדקה ונפח שאיפה (tidal volume) של 1.2 milliliters ל-100 grams של משקל גוף.

לאחר השגת הנשמה מכנית, הנח סדין סטרילי על החולדה כך שרק אזור הניתוח יישאר חשוף. לאחר שהנשמה יציבה הוקמה, פתח את בית החזה במרווח הבין-צלעי הרביעי השמאלי. צמצם ככל הניתן את מידת החיתוך ברקמה כדי להפחית את הסיכון לדימום.

מקם מרחיב בית חזה במרווח הבין-צלעי הרביעי והרחב את הצלעות כדי לחשוף את החדר השמאלי או את ה-LV; יש להקפיד שלא לפגוע בריאה. לאחר מכן, פתח את פריקרד (קרום העטוף את הלב), והשאר אותו במקומו. במידת האפשר, זהה את החלק הפרוקסימלי של העורק הכלילי השמאלי הקדמי היורד, או ה-LAD, בעזרת מיקרוסקופ סטריאוסכירי כירורגי.

קשרו באופן זמני, באמצעות ליגציה או קשר החלקה, את ה-LAD כדי להשראת איסכמיה. יש להיזהר לא להוציא את הלב עצמו אל מחוץ לחלל הבטן. ליגציה של ה-LAD מאושרת על ידי התבוננות בהבהרה של רקמת השריר הלבבי באופן דיסטלי לתפר, וכן על ידי תפקוד לקוי של הדופן הקדמית במהלך התקופה האיסכמית.

לאחר תקופה איסכמית של 30 דקות, התחילו את הרפירפוזיה הלבבית על ידי חיתוך או שחרור של הליגטורה סביב ה-LAD באמצעות מספרי מיקרו-כירורגיה. הרפירפוזיה מאומתת על ידי חזרת הצבע האדום לרקמת השריר הלבבי והדגמה של התאוששות חלקית בתנועת הדופן הקדמית, הנצפית מיד לאחר שחרור הליגטורה של ה-LAD. הפרוצדורה זהה עבור חולדות בקבוצת הביקורת (sham), למעט העובדה שה-LAD אינו נקשר באופן זמני.

הסר את מורחב בית החזה וסגור את הצלעות באמצעות תפריים בשיטת תפרים רצופים. לאחר סגירת הצלעות, צור לחץ שלילי בבית החזה כדי להבטיח נשימה תקינה על ידי שאיבת אוויר מחלל בית החזה. לבסוף, סגור את העור באמצעות תפרים רצופים. לאחר הניתוח, הנח את החולדה בכלוב עם פד חימום ומים; עקוב אחר טמפרטורת הגוף באמצעות מדחום רקטלי, אחר קצב הנשימה באמצעות בדיקה ויזואלית, ואחר קצב הלב באמצעות מישוש דופק וסימנים חריגים לכאב עד שהחיה תחזור להיות ניידת.

יש להעניק תמיסת סליין סטרילית. אם נצפים סימנים של התייבשות, יש להעניק בופרנורפין מיד לאחר הניתוח. לאחר תקופת רפרפוזיה של ארבע שעות, החזיר את החולדה שהורדמה מחדש לאזור הניתוח.

בצעו ויזואליזציה של החדר השמאלי כפי שהודגם קודם לכן, וקשרו את ה-LADA פעם שנייה, או שניתן לקשור מחדש את קשר ההחלקה. מזריקו מיליליטר אחד של 5% Evans blue ותמיסת סליין לתוך חלל החדר הימני והמתינו שתי דקות לביצוע הפרפוזיה. לאחר פרק זמן זה, מזריקו מיליליטר אחד של תמיסת אשלגן כלורי (potassium chloride) רוויה לתוך חלל החדר הימני כדי לעצור את פעימות הלב, הוציאו במהירות את הלב והטביעו אותו ב-2% agro phosphate buffered saline מחומם.

לאחר שהאגרר מתגבש בטמפרטורת החדר, חתוך את הלב לפרוסות בעובי של 1 עד 2 מילימטרים. צבע את השריר הלבבי החיוני באמצעות 2% trien tetra oleum chloride או TTC למשך 20 דקות, וצלם תמונה של כל פרוסה שנוצרה. להלן תמונה מייצגת של לב חולדה.

לאחר ארבע שעות של רפרפוזיה, השטח בכחול מייצג את האזור המבושם שאינו חסום או שאינו נמצא בסיכון. האזורים האדומים מצביעים על השטח הנמצא בסיכון לאינפרקציה, ואזורים לבנים-צהובים מציינים מיוקרד חומת (infarcted) בתוך השטח הנמצא בסיכון. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה של אופן ביצוע השראה של אוטם שריר לבבי חריף בחולדות ושל המודל החייתי המשמש לחיקוי מחלה איסכמית של הלב בבני אדם.

ניתן להשתמש במודל זה כדי לחקור את התגובות המיידיות לאיסכמיה, ולאחריהן פגיעה מרפרופוזיה המתרחשת במהלך השעות הראשונות, כגון גודל האוטם (infarct), אזור הסיכון ומוות תאי. כפי שניתן לראות בסרטון זה, בהצלחה בניסויים שלכם.