מורנה הנדנדקטומיה מודל של קוליטיס כרונית הקשורים סרטן המעי הגס על ידי לוקליזציה מדויקת של תיקון Caecal
24 באוגוסט 2019
הפרוטוקול המוצג מתאר הסרה כירורגית נתיישב של התוספתן (טלאי caecal) בעכבר ואחריו אינדוקציה של מחלת המעי הגס מחלות הקיבה הקשורים סרטן. המודל להסרת התוספתן של murine מאפשר חקירה של התפקיד הביולוגי של התוספתן בפתוגנזה של מחלת העיכול האנושית.
הפרוטוקול הכולל מתאר הליכים כירורגיים שבוצעו בקלות של הסרת התוספתן המכונה תיקון caecal בעכברים. מודל כריתת התוספתן מורין יכול לשמש לחקר התפקידים הביולוגיים של נספח בפתוגנזה של מחלת מערכת העיכול האנושית. התוספתן האנושי הוא איבר שנוי במחלוקת.
מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי הנספח ממלא תפקיד חשוב בשמירה על בריאות המעיים. כדי לחקור את הפונקציה הביולוגית של נספח, יצירת מודל בעלי חיים הקשורים למחלה הקשורים לתוספתן הוא קריטי. בפרוטוקול זה, נתאר צעדים כירורגיים פשוטים ובטוחים של הסרת נספח, המכונה תיקון caecal בעכברים.
כדי להבטיח את הצלחתו של מודל זה, קיימים שלושה שלבים מרכזיים כפי שתראה בסרטון הבא. ראשית, לאתר את caecum של העכברים לפני הניתוח. שנית, לעשות חתך קטן בבטן.
שלישית, לחטא ולסגור את גדם caecum. החלק הראשון, כריתת תוספתן של עכברים. הכינו מכשירים כירורגיים סטריליים ופתרונות ניקוי לפני הניתוח.
הרדמה ואבטח את העכבר על פלטפורמה בתמרה על-חושית על-ידי הנחת ארבע רצועות של סרט הדבקה רפואי על-פני הגפיים כדי למנוע תנועה יציבה במהלך הניתוח. בעדינות לגעת בכל הבטן של העכבר כדי למצוא את התחושה של בליטה. מכסים את הווילון ומחטאים את האזור המגולח של בטן העכבר רחב ככל האפשר באמצעות פעמיים של אנטויודין.
בצע חתך אורך הנע בין 0.5 ס"מ לס"מ אחד במרכז הבטן. על פי המיקום מראש של caecum, לחפש את caecum בעדינות החיצונית אותו במשך סנטימטר אחד בערך כדי לזהות את תיקון caecal. השתמש מלוח פיזיולוגי מחומם מראש סטרילי כדי לחות את המעי.
כדי למנוע סיבוכים פוטנציאליים של דימום וזיהום לאחר הניתוח, ligate כלי הדם mesenteric של caecum באמצעות 8-0 תפר. לחות את caecum עם מלוחים. סמן את אזור החלקה באמצעות התפר 4-0 עם לולאה פתוחה ליד לשיא של caecum במעי הגס הפרוקסימלי.
חותכים את התיקון caecal מתחת כריתה מסומנת באמצעות מיקרו מספריים ולמחוק את התוכן caecal שיורית עם ספוגיות כותנה רפואית. לחטא את הגדם של caecum עם entoiodine. סגור את הגדם עם תפר פועל באמצעות 8-0 תפר.
הסר בזהירות את לולאת הליך המשנה 4-0, ששימשה בעבר לסימון החלקה על הגדם של caecum. לעקר את המיקום ת התפר באמצעות entoiodine. rehydrate אזור החיתוך עם מלוחים.
סגור את שכבת השרירים עם תפר פועל באמצעות 8-0 חוט תפר. סגור את שכבות העור באמצעות תפרים מופרעים עם חוט תפר 4-0. לחטא את החתך הכירורגי פעמיים עם entoiodine.
לאחר מכן, להסיר יוד באמצעות 75% אלכוהול רפואי. בעדינות להפוך את העכבר בחזרה. להזריק תת עורית 0.1 מיליגרם לקילוגרם משקל גוף של buprenorphine, ו 0.4 מיליליטר של מלוחים פיזיולוגיים.
ותנו את העכבר על כרית החום, עד שהוא יחזור להכרה. להחזיר את העכבר לכלוב הסטרילי, ולפקח מקרוב על העכבר לסימני הכאב במשך שלושה ימים לאחר הניתוח כדי להבטיח את החלמתו. החלק השני:אינדוקציה של סרטן המעי הגס הקשורים קוליטיס עם Azoxymethane, AOM, ו Dextran נתרן סולפט, DSS, שבעה ימים לאחר כריתת התוספתן.
להפשיר aliquot אחד של AOM ולדלל אותו 1 מיליגרם למיליליטר באמצעות 0.9% מלוחים נורמליים. כל תהליך ההכנה מתבצע במכסה המנוע של האדים. ממיסים ארבעה גרם אבקת DSS בתמיסת מים אוטומטית של 200 מיליליטר להכנת 2%DSS.
כל כלוב מכיל חמישה עכברים. בצע הזרקה תוך-אישית של AOM עם 0.01 מיליליטר לגרם לעכבר המבסס על משקלו. החלף את המים האוטומטיים ב- 2%DSS למשך חמישה ימים.
העכברים מוזנים במים אוטו-סלאביים במשך שני מחזורים נוספים. החלק השלישי:תוצאות. תוצאות זרימה ו- ELISA מציינות הסרה מוצלחת של תיקון ה- caecal.
הליך זה יכול לתרום להפחתה משמעותית של תאי פלזמה ספציפיים ל- IgA, שינוי ברור של הפרשת IgA במעיים גדולים, לעומת 3% DSS, אשר יש שיעור תמותה גבוה ושינוי משקל משמעותי בגלל צואה עקובה מדם חמורה, ירידה פי הטבעת, ו abcess הבטן. ה-2%DSS מתאים לכל התהליך לקצב ההישרדות הגבוה שלו לכמעט 80% ושינוי משקל סביר הן בקבוצות מזויפות והן בקבוצות כריתת תוספתן. כפי שמוצג בתמונות אלה, יש לנו בהצלחה המושרה קוליטיס הקשורים גידולים המעיים.
בתמונות מכתים H&E, חץ שחור מציין כיב ריר, ראש חץ מציין אדנוקרצינומה, וחץ לבן מציין חדירת נויטרופילים בין בלוטות. שלבים שונים של אדנוקרצינומה ניתן לראות הן בקבוצות מזויפות והן בקבוצות כריתת תוספתן. מודל חסכוני זה של כריתת התוספתן של מורין יכול לשמש למענה על כמה שאלות חשובות כגון: מה תפקידו של התוספתן בוויסות חיידקי המעיים וכיצד הוא משתתף בתגובה החיסונית ברקמת הלימפה הקשורה למעיים.
זכור, כדי למנוע את הנזק בהיתוך המעי, המיקום מראש של caecum וחתך עור קטן חשובים. בנוסף, השתמשנו 2% DSS כדי לגרום קוליטיס. אבל ריכוז גבוה יותר של DSS עשוי לשמש עבור זני עכברים אחרים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מפרט הליך כירורגי פשוט להסרת התוספתן, המכונה caecal patch, בעכברים. מודל זה של כריתת תוספתן בעכברים מאפשר את חקר תפקידה הביולוגי של התוספתן בהתפתחותן של מחלות גסטרו-אינטסטינליות בבני אדם.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מדעי המוח
- גסטרואנטרולוגיה
- אונקולוגיה
רקע
- תפקידו של התהומא (האיAppendix) האנושי שנוי במחלוקת בקרב מדענים.
- מחקרים אחרונים מצביעים על כך שהתהומא עשוי לתרום לבריאות המעיים.
- הבנת תפקידו של התהומא במחלה היא קריטית לקידום המחקר בתחום מערכת העיכול.
- יצירת מודל של כריתת תהומא הקשור למחלה היא חיונית למחקרים אלה.
מטרת המחקר
- לחקור את התפקודים הביולוגיים של התהייד.
- לבחון את הקשר בין כריתת תהייד (appendectomy) לבין פתוגנזה של מחלות במערכת העיכול.
- לספק מודל למחקר של סרטן רקטום ומעי גס הקשור למחלות מעי דלקתיות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הסרה כירורגית של טלאי העקום בעכברים.
- השראה של סרטן קולורקטום הקשור למחלה דלקתית של המעי.
- שימוש במודל עכברים למחקרים ביולוגיים.
- הערכת תפקידה של התוספתן בהתפתחות המחלה.
תוצאות עיקריות
- הפרוטוקול מדגים בהצלחה טכניקות כירורגיות בטוחות.
- הקמת מודל לחקר תפקיד התהודה (appendix) במחלה.
- תובנות לגבי הפתוגנזה של מחלות במערכת העיכול.
- השלכות פוטנציאליות להבנת בריאות מערכת העיכול בבני אדם.
מסקנות
- מודל האפנדקטומי הוא כלי בעל ערך למחקר.
- מחקרים נוספים עשויים להשקיף על תפקידה של התהייד בבריאות ובמחלה.
- מחקר זה עשוי להוביל להבנה משופרת של מנגנוני סרטן המעי הגס והחלבי.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודל כריתת התוספתן בעכברים מאפשר חקירה מכניסטית של תפקיד התוספתן בבקרת מערכת החיסון במעי ובהומאוסטזיס של המיקרוביוטה, ובכך מספק מערכת רלוונטית למחלה לצורך לימוד פתוגנזה של סרטן המעי הגס והחך. על ידי קישור כריתת התוספתן להתפתחות גידולים הקשורים לקוליטיס, המודל תומך בתיקוף מטרות ובהפחתת סיכונים של היפותזות הקושרות רקמה לימפואידית לתהליכי קרצינוגנזה. מודל פרה-קליני זה מציע ערך ניבוי להערכת התערבויות טיפוליות המכוונות למסלולי חיסון הקשורים למעי במסגרת פיתוח תרופות אונקולוגיות.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: בוחן את ההיפותזה הטיפולית לפיה התהקימה מווסתת את הרקמה הלימפואידית הקשורה למעי ואת התגובות החיסוניות הרלוונטיות להתפתחות סרטן המעי הגס והפיקטום.
- ערך תפעולי: מספק מודל כירורגי הניתן לשחזור להערכת שינויים בתאי פלזמה IgA+ וב-IgA הפרשתי כסמנים ביולוגיים של תפקוד חיסוני במעי.
- ערך ניבוי: מאפשר להעריך כיצד הסרת התהקימה משפיעה על התחלת הגידול והתקדמותו בהקשר של סרטן הקשור לקוליטיס.
סריקה ופיתוח בדיקות
- ערך מדעי: יוצר מודל מחלה סטנדרטי עם נקודות קצה היסטולוגיות מדידות, הכוללות כיבוב רירית, חדירה של נויטרופילים ודירוג של אדנוקרצינומה.
- ערך תפעולי: תומך במוכנות של הבדיקה באמצעות השראה עקבית של גידולי קולוניטיס באמצעות DSS ו-AOM, מה שמאפשר סריקת תרכובות בסביבה מיקרו-דלקתית מבוקרת.
- ערך תרגומי: מקל על מאמצים לאישור ביומרקרים על ידי מתאם בין שינויים חיסוניים (למשל, הפחתה ב-IgA) לבין חומרת המחלה ההיסטופתולוגית.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: ממדל את הרצף שבין דה-רגולציה חיסונית לתהליכי קרצינוגנזה, ובכך מאפשר לחקור גורמים דלקתיים המניעים סרטן של המעי הגס.
- ערך תפעולי: מדגים שיעורי הישרדות גבוהים (~80%) וירידה מינימלית במשקל, מה שתומך במערכי מחקר ארוכי טווח ובמשטרי מינונים חוזרים.
- צמצום סיכונים: מאפשר הפחתת סיכונים מנגנונית על ידי בידוד המשתנה של כריתת התוספתן על רקע גנטי מוגדר (C57BL/6), כדי להעריך את השפעתו על חדירות המחלה.
שילוב בקו תהליכי (Pipeline) ובזרימת עבודה
המודל משתלב ברצף הגילוי, החל מתיקוף מטרה, דרך זיהוי מוביל ועד לבדיקת יעילות פרה-קלינית, במיוחד עבור חומרים אימונומודולטוריים או חומרים המשפיעים על המיקרוביום.
- ביולוגיה של גילוי: בחינת השערות בנוגע לתפקידו של התהודה (appendix) בוויסות החיסון במעי ובהומאוסטזיס מיקרוביאלי, באמצעות מדדים חיסוניים והיסטופתולוגיים מדידים.
- סינון (Screening): מספק מודל סטנדרטי וניתן להשראה של סרטן הקשור לקוליטיס, המתאים להערכה של מועמדים טיפוליים במסגרת רלוונטית פתופיזיולוגית.
- אנליטיקה: מספק תוצאות כמותיות ואיכותיות, כולל ציטומטריה של זרימה לתאי IgA+, בדיקת ELISA עבור IgA הפרשתי, והיסטולוגיה לקביעת דרגת הגידול והדלקת.
- מחקר טרנסלציונלי: מגשר בין שלב הגילוי לתיקוף פרה-קליני על ידי מידול רצף מחלה הרלוונטי לבני אדם (מדלקת לסרטן) במערכת ניתנת לניפולציה גנטית.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה רב-שימוש לחקר אינטראקציות של אימון-אונקולוגיה במערכת העיכול במספר תחומים טיפוליים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון במטרה על ידי קישור מניפולציה אנטומית מוגדרת (הסרת טלאי מעי עיוור) לתוצאות חיסוניות וניאופלסטיות מדידות.
- ערך תפעולי: מספק פרוצדורה כירורגית סטנדרטית וניתנת להרחבה עם קריטריונים ברורים לניטור לאחר הניתוח כדי להבטיח שחזור של המודל באתרים שונים.
- ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות של go/no-go על ידי אספקת תובנות מכניסטיות לגבי קידום או דיכוי גידולים בתיווך חיסוני.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון של מועמדים לאימונומודולציה על ידי תיקוף של פעילות ביולוגית רלוונטית למחלה במסגרת פרה-קלינית.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בטכניקות כירורגיות בעכברים, כולל ליגציה של כלי דם וטיפול במעי למניעת סיבוכים לאחר הניתוח.
- תלוי בשימוש במכשור כירורגי סטרילי, תפריים (8-0 ו-4-0), חומרי חיטוי (povidone-iodine, אלכוהול) ומשככי כאבים לאחר הניתוח (buprenorphine).
- מחייב פרוטוקולים סטנדרטיים לטיפול לאחר הניתוח, כולל תמיכה תרמית וניטור כאב למשך שלושה ימים להבטחת תוקף המודל.
- נדרש ריכוז מדויק של DSS (2%) ומינון AOM (0.01 mL/g) כדי להשיג קרצינוגנזה עקבית הקשורה לקוליטיס ללא תמותה מוגברת.
- ההתאמה של המודל עשויה להשתנות בין זני עכברים שונים בשל הבדלים ברגישות ל-DSS, מה שמחייב אופטימיזציה ספציפית לכל זן.
