הערכה של רקמת שומן אנושי הפונקציה Microvascular באמצעות Videomicroscopy

המטרה הכוללת של טכניקת וידאומיקרוסקופיה זו היא לבחון את התכונות התפקודיות של מיקרו-כלי דם מבודדים בתגובה לגירויים פרמקולוגיים ופיזיולוגיים, ולספק תובנה לגבי הפתופיזיולוגיה והמנגנונים המולקולריים התורמים לתפקוד לקוי של כלי הדם בבני אדם. שיטה זו שימושית להבנת המנגנונים המולקולריים התורמים לתפקוד לקוי של כלי הדם המקומיים בתוך השומן, אשר נקשר למחלות מערכתיות. היתרונות העיקריים של טכניקה זו הם שכלי הדם נשארים פונקציונליים לאחר הוצאתם מגוף האדם למשך תקופה מסוימת ונבדקים בקלות על תכונותיהם הפיזיולוגיות.

הרלוונטיות הקלינית של גישה ניסויית זו היא שהיא מאפשרת לנו לזהות מסלולים המשתנים באופן דיפרנציאלי במצבי מחלה ולגלות מטרות טיפוליות חדשות. תחת מיקרוסקופ לניתוח רקמות, השתמש במיקרומספריים ובמיקרו-מלקחיים כדי להסיר בזהירות את השומן ורקמת החיבור שמסביב מהעורקים הקטנים בתוך דגימת השומן. חיוני להבחין בין העורקים לוורידים.

העורקים בדרך כלל קטנים יותר בקוטר, מפגינים טונוס גדול יותר ומגיבים חזק יותר מאשר הוורידים. לאחר בידוד העורק, השתמש בתפרי ניילון או משי כדי לקשור ענפים. לאחר מכן, השתמש במזרק של 10 מיליליטר כדי למלא לאט את הצינור בתמיסת קרבס טרייה.

לאחר מכן, חבר צינורות גומי למאגרי הלחץ ופיפטות נימי זכוכית בתוך החדר. לאחר מכן, העבירו את העורק המנותח לתא האיברים והעבירו את הכלי על פיפטות נימי הזכוכית. אבטח בזהירות את שני קצוות העורק על הפיפטות בעזרת תפרי ניילון.

לאחר שהכלי מאובטח, הסר לאט את מאגר קרבס מהתא והוסף שני מיליליטר של תמיסת קרבס טרייה לתא. לאחר מכן, חבר את תא האיבר לשלב של מיקרוסקופ הפוך המצויד במצלמת וידאו. הפעל את תוכנת זיהוי הקצוות בקצב דגימה של קילו-הרץ אחד.

חבר את צינורות הלחץ הנותרים למאגר הלחץ השני המלא בתמיסת קרבס ולאחר מכן חבר את מאגרי הלחץ למתמר הלחץ. כאשר כל הצינורות מחוברים, הגדר את גוש החימום ל-37 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, השתמש ביחידת בקרת הלחץ כדי להגדיל בהדרגה את הלחץ התוך-לומינלי לחמישה מיליליטר כספית כל חמש דקות כדי להשיג את הלחץ הניסיוני המתאים בתוך לומן כלי הדם המבודד.

אפשר לכלי להתייצב למשך 20 עד 30 דקות ברגע שהלחץ מגיע ל-60 מיליליטר כספית ורשום את קוטר העורק השומני במנוחה. בתום תקופת שיווי המשקל, כווצו מראש את כלי הדם לכ-55% מקוטר קו הבסיס במנוחה על ידי הוספת מיקרוליטר אחד של אנדותלין 1 ישירות לאמבטיה כל חמש דקות עד שקוטר כלי הדם התכווץ כראוי. להרחבת כלי דם תלויה באנדותל המושרה על ידי זרימה, לגרום לזרימה רציפה לחלל התוך-לומינלי של העורק בכיוונים שווים ומנוגדים כך שניתן יהיה לפתח הפרש לחץ על פני הכלי מבלי לשנות את הלחץ התוך-לומינלי הממוצע של 60 מילימטר כספית.

לאחר שלוש עד חמש דקות, מדוד את ההתרחבות בתיווך הזרימה. הגדל כל תוספת של שיפוע לחץ בהחלפת מים של 10 סנטימטר כל חמש עד שש דקות עד למקסימום של 100 סנטימטרים של מים. לאחר הערכת התרחבות הכלי בתיווך זרימה, החזר את מאגרי הלחץ לאותו גובה כדי לעצור את השראת הזרימה.

לאחר מכן מיד, אך החלף בזהירות את תמיסת החדר בתמיסת קרבס טרייה מבלי להפריע לעורק התלוי ולאפשר לכלי להתחיל לחזור לקוטר הבסיס למשך 20 עד 30 דקות. לאחר שהעורק חזר לקוטר הבסיס במנוחה, ניתן להעריך הרחבת כלי דם עדינה תלויה באנדותל בתיווך כולין. זה מתחיל על ידי כיווץ מוקדם של הכלי לכ-55% מקוטר המנוחה שלו עם אנדותלין 1, כפי שהודגם קודם לכן.

לאחר השגת התכווצות מוקדמת, הוסף שני מיקרוליטרים של מינונים הולכים וגדלים של אצטילכולין ישירות לאמבטיה. רשום את השינוי בקוטר העורק חמש דקות לאחר מתן כל מנה. עם השלמת תגובת מינון האצטילכולין, הערך את הרחבת כלי הדם הבלתי תלויה באנדותל ואת כדאיות כלי הדם על ידי מתן רציף של פפאברין ומרחיב כלי דם בלתי תלוי באנדותל ישירות לאמבטיה.

תגובות הרחבת כלי הדם התלויות באנדותל לזרימה מוגברת ומתח טהור או אצטילכולין קהות משמעותית בעורקי שומן קרביים לעומת תת עוריים בהשמנת יתר אנושית. עם זאת, הרחבת כלי הדם הבלתי תלויה באנדותל בתגובה לפפאברין אינה משתנה באופן דיפרנציאלי בין שני הדיפות, מה שמצביע על כך שתפקוד לקוי של כלי הדם בתחומים הקרביים הוא במידה רבה תוצאה של תפקוד לקוי ברמת האנדותל, לפחות בשלבים המוקדמים של המחלה. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך שלוש עד חמש שעות, אם מבוצעת כראוי.

בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לקחת את הזמן ולהיות חרוצים, שכן אפילו נזקים קלים לכלי הדם עלולים להטות את התוצאות. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו העברת siRNA של כלי הדם כדי לענות על שאלות נוספות לגבי ההשפעה של גנים ספציפיים על תפקוד כלי הדם במחלות אנושיות. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום הביולוגיה של רקמת השומן ומיקרו-סירקולציה לחקור את ההשפעה של מיקרו-סביבת רקמת השומן על בריאות כלי הדם המקומיים בהשמנת יתר אנושית.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לחקור ישירות את הפתופיזיולוגיה של מקטעים שלמים שלמים של כלי דם אנושיים, המוסרים מנבדקים חיים, תהליך שלא ניתן לשכפל על ידי הדמיה לא פולשנית.