הפעלת התכווצות אבי העורקים רוחבית עם תפר נספג להשגת היפרטרופיה שריר הלב ארעית
9 בספטמבר 2020
פרוטוקול זה מציג שיטה משופרת להשגת היפרטרופיה שריר הלב חולפת עם תפר נספג, המדמה ירידה היפרטרופיה חדרית שמאל לאחר הסרת עומס לחץ. זה יכול להיות בעל ערך עבור המחקרים על תנאי היפרטרופי שריר הלב.
פרוטוקול זה מציג שיטה משופרת להשגת היפרטרופיה חולפת של שריר הלב, באמצעות תפרים נספגים, הממריצים ירידה בהיפרטרופיה של החדר השמאלי לאחר הסרת עומס יתר בלחץ. באמצעות פרוטוקול זה, חוקרים יכולים לשלוט בקלות במודל עם תמותה נמוכה יותר מפעולה. מי שתדגים את ההליך תהיה שיאושיה הואנג, טכנאית מהמעבדה שלי.
התחל בצביטה של קצה מחט בגודל 25 עם מחזיק מחט והקהה אותה. לאחר מכן, העבירו תפר נספג של 5/0 דרך המחט הזו ועקמו את המחט הקהה לזווית של 90 מעלות באמצעות המחזיק. צבט את הקצה של מחט נוספת בגודל 25, ואז עקם אותה לזווית של 120 מעלות והחליק את הקצה עם מחזיק שישמש כמרווח בשלב הקשירה.
הכן מכשירים כירורגיים מעוקרים, כולל מספריים עיניים אחת, מספריים מיקרו אחת, שתי פינצטות מרפק מיקרו-כירורגיות, מחזיק מחט אחד ומחזיק מחט מיקרו אחד. כדי להתחיל בניתוח, אשר הרדמה מלאה של העכבר עם רפלקס נסיגת הדוושה. שמור את העכבר במצב שכיבה על ידי קיבוע החותכות בתפר וקיבוע הגפיים בעזרת סרט דבק.
הסר את השיער מהצוואר וחטא את האזור ביוד ו-75% אלכוהול. התחל את הניתוח על ידי ביצוע חתך מעל 10 מילימטרים במיקום קו האמצע בין החריץ העל-חזה לחזה. לאחר מכן הפרד את העור מהפאשיה השטחית.
בצע חתך בחלל הבין-צלעי הראשון קרוב ככל האפשר לעצם החזה וחדור בצורה בוטה כדי לפתוח את החלל הזה בעזרת פינצטה במרפק. הפרד בעדינות את הפרנכימה ואת התימוס עד שנראה קשת אבי העורקים הרוחבית. העבירו תפר נספג 5/0 מתחת לקשת אבי העורקים בין העורק הברכיוצפלי לעורק הצוואר המשותף השמאלי בעזרת מחט תפס.
הנח את המרווח שהוכן בעבר על אבי העורקים הרוחבי וצור קשר כפול על המרווח עם התפר. הסר בעדינות, אך במהירות את המרווח וחתוך את קצות התפר. סגור את החלל הבין-צלעי הראשון ואת העור באמצעות תפרי ניילון 5/0.
לחטא את העור שוב עם 75% אלכוהול. שבעה ימים לאחר הניתוח, הניחו את העכבר במצב שכיבה, שמרו אותו על 37 מעלות צלזיוס, והדביקו את גפיו לאלקטרודה. הסר שיער בחזה והחל חומר צימוד קולי על חזה העכבר.
לאחר מכן גש ל-TAC עם בדיקה של 30 מגה-הרץ. הטה את הרציף לקצה השמאלי. שמור את הגשושית במצב אנכי והורד אותה על החזה לאורך קו הפרסטרנל הימני.
כוונן את ציר ה-X וה-Y במצב B עד שקשת אבי העורקים וההתכווצות נראים בבירור. באמצעות מצב דופלר, מדוד את מהירות השיא, הממדים וההתכווצות של החדר השמאלי. בחר את העכברים במהירות של יותר מ-3000 מילימטרים לשנייה כקבוצת TAC.
בעזרת בדיקה של 30 מגה-הרץ, העריכו את מידות החדר השמאלי ואת ההתכווצות. אפס את הפלטפורמה למצב אופקי, תוך שמירה על הגשושית ב-30 מעלות נגד כיוון השעון לקו הפרסטרנלי השמאלי. השג תצוגת ציר קצרה של הלב על ידי מניפולציה של ציר X ו-Y במצב B.
לאחר מכן, לחץ על מצב M כדי להציג את קו המחוון ולרכוש תמונות עם Cine Store ו-Frame Store למדידה מאוחרת יותר של ממד תא ה-LV, קיצור חלקי ועובי דופן LV. הדמיית דופלר בגל דופק שבוצעה לאחר 14 יום של TAC הראתה שמהירות זרימת הדם בהיצרות הייתה גדולה מ-3000 מילימטר לשנייה למרות שתפר נספג שימש לכיווץ קשת אבי העורקים. שיפוע הלחץ של זרימת הדם לאחר 14 יום של TAC נשמר מעל 40 מילימטר כספית.
מעניין לציין כי בשבוע הרביעי לאחר הניתוח לא הייתה התכווצות, מה שמצביע על כך שהתפר הנספג נספג במלואו. הפרמטרים של החדר השמאלי בקבוצת תפרי המשי וקבוצת התפרים הנספגת בימים 0, 14 ו-28 לאחר TAC, בהדמיה במצב M, מוצגים כאן. ביום ה-14 לאחר TAC, עובי הדופן האחורית של החדר השמאלי בקצה הדיאסטולה גדל, בעוד שהקוטר הפנימי של החדר השמאלי בקצה הדיאסטולה ירד מעט.
מקטע הפליטה של החדר השמאלי לא הושפע משימוש בתפרים נספגים. השוואת יחס משקל הלב למשקל הגוף של קבוצת תפרי המשי, קבוצת התפרים הנספגים וקבוצת הדמה מוצגת כאן. פרוסות היסטולוגיות של הלב הראו כי קרדיומיוציטים גדלו באופן משמעותי מיום 14 ליום 28 בקבוצת תפר המשי, אך בעיקר נסוגו ביום 28 בקבוצת התפרים הנספגים.
כאשר מנסים פרוטוקול זה, חשוב ביותר לא לפגוע בצדר ההורי כדי למנוע פנאומוטורקס. הקפידו להקהות את קצה המחט ככל האפשר ולבצע את ההליך בעדינות. ישנם יישומים פוטנציאליים רבים לשיטה זו, כגון ביסוס המודל של התניה מוקדמת של היפרטרופיה של שריר הלב, חקר מנגנון הרגרסיה של היפרטרופיה וחקירת הזמן של שיפוץ הפיך של החדר השמאלי.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
פרוטוקול זה מציג שיטה משופרת להשגת היפרטרופיה מיקארדיאלית חולפת באמצעות תפרי ספיגים, המדמה ירידה בהיפרטרופיה של החדר השמאלי לאחר הסרת עומס לחץ. טכניקה זו עשויה להיות בעלת ערך למחקרים על התניה מוקדמת (preconditioning) של היפרטרופיה מיקארדיאלית.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- פיזיולוגיה קרדיווסקולרית
- היפרטרופיה של השריר הלבבי
- טכניקות כירורגיות במודלים של בעלי חיים
רקע
- היפרטרופיה של השריר הלבבי היא מצב שעלול להוביל לאי-ספיקת לב.
- הבנת המנגנונים של נסיגת ההיפרטרופיה היא קריטית עבור אסטרטגיות טיפוליות.
- לשיטות קודמות יש שיעורי תמותה גבוהים במהלך הפרוצדורה.
- תפרים ספיגים מציעים גישה פחות פולשנית למידול היפרטרופיה.
מטרת המחקר
- פיתוח שיטה מהימנה להשראת היפרטרופיה מיוקרדיאלית חולפת.
- הערכת ההשפעות של תפרים ספיגים על תפקוד החדר השמאלי.
- אספקת פרוטוקול כירורגי מפורט עבור חוקרים.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הכנת מכשירים כירורגיים והרדמה של העכבר.
- חתך וגישה לקשת האאורטה לצורך הצבת תפר.
- דימות אולטרסאונד להערכת ממדי החדר השמאלי והתכווצותו.
- ניתוח היסטולוגי של רקמת הלב לאחר הניתוח.
תוצאות עיקריות
- תפרים נספגים השקיעו בהצלחה היפרטרופיה זמנית של השריר הלבבי.
- פרמטרים של החדר השמאלי הראו שינויים משמעותיים לאחר הניתוח.
- לא נצפתה היצרות ארבעה שבועות לאחר הניתוח, מה שמעיד על ספיגת התפרים.
- נצפתה הגדלה של קרדיומיוציטים בקבוצת תפרי המשי, בעוד שבקבוצת התפרים הנספגים נצפתה נסיגה.
מסקנות
- שיטה זו מהווה חלופה בטוחה יותר להשראת היפרטרופיה של השריר הלבבי.
- היא מאפשרת לחקור מנגנונים של נסיגת היפרטרופיה.
- יישומים עתידיים כוללים חקר של התנייה מוקדמת (preconditioning) להיפרטרופיה של השריר הלבבי.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למקבלי החלטות
פרוטוקול זה מאפשר השראה ונסיגה מהימנות של היפרטרופיה זמנית של השריר הלבבי במודלים של עכברים, ובכך תומך במחקרים מכניסטיים של עיצוב מחדש של הלב ונסיגה של היפרטרופיה. על ידי הפחתת המורכבות הכירורגית והתמותה, הוא משפר את השחזוריות והיכולת להרחבה עבור תיקוף של מטרות פרה-קליניות בגילוי תרופות למחלות לב וכלי דם. המודל מסייע בהפחתת סיכונים של היפותזות טיפוליות הקשורות להכנה מוקדמת של השריר הלבבי ומסלולי עיצוב מחדש הפיכים.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות בנוגע לנסיגה של היפרטרופיה של השריר הלבבי ומנגנוני precondition.
- ערך תפעולי: מפחית מחסומים טכניים ואחוזי תמותה, ובכך משפר את נגישות המודל למחקרי תיקוף של מטרות טיפוליות.
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay)
- ערך מדעי: מספק מודל סטנדרטי וכמותי להערכת השפעות של תרכובות על סיגנל היפרטרופיה ועל רמודלינג הפוך.
- ערך תפעולי: תומך במוכנות הבדיקה באמצעות השראה הדירה ונסיגה מתוזמנת של היפרטרופיה באמצעות תפרי ספיגה.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: מדמה היפרטרופיה חולפת הרלוונטית למחלה כדי להעריך את ההשפעה הטיפולית על גודל ותפקוד התאים השריריים של הלב (cardiomyocytes).
- ערך תפעולי: מאפשר הערכה אורך-חוטית (longitudinal) של התקדמות ונסיגה של ההיפרטרופיה, ובכך תומך בקבלת החלטות על קידום תהליכים בהתאם לסיכונים.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
השיטה נכללת ברצף הגילוי הקרדיו-וסקולרי, החל מתיקוף המטרה ועד לבדיקת יעילות פרה-קלינית, במיוחד עבור תרכובות המכוונות למסלולים היפרטרופיים.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בהפחתת סיכונים מנגנוניים על ידי מידול היפרטרופיה של עומס-לחץ ונסיגתה, כדי להבהיר את מעורבות המטרה ואת המודולציה של המסלול.
- סינון (Screening): מספק נתונים כמותיים של אקו-לב (עובי דופן ה-LV, ממדים, קיצור פראקציונלי) לצורך סינון תרכובות והערכת תגובה למינון.
- אנליטיקה: מייצר נקודות קצה המודינמיות והיסטולוגיות מדידות (מפל לחצים, עובי דופן, שטח חתך של קרדיומיוציטים) כדי לאפשר ניתוח השוואתי בין תנאים שונים.
- מחקר תרגומי: מקשר בין השראת היפרטרופיה מוקדמת לתיקוף פרה-קליני של פנוטיפי נסיגה, בהלימה עם אסטרטגיות טיפוליות לאי-ספיקת לב.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה כירורגית לשימוש חוזר לצורך בדיקה איטרטיבית של חומרים נוגדי היפרטרופיה או מגינים על הלב לאורך קמפיינים של גילוי.
השפעה תפעולית ועסקית
- ערך מדעי: משפר את הביטחון החיזוי באמצעות מידול היפרטרופיה הפיכה, ובכך מפחית עמימות בפירוש המכניזם המטרה.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה ואת שיעורי ההישרדות, מגדיל את התפוקה ומפחית את השונות במחקרים פרה-קליניים.
- ערך אסטרטגי: תומך בקבלת החלטות go/no-go טובות יותר על ידי מתן אפשרות להערכה מוקדמת של פוטנציאל נסיגת ההיפרטרופיה, ובכך מפחית סיכון ביולוגי בשלבים מאוחרים.
- השפעה על הפורטפוליו: מקל על תיעדוף מותאם-סיכון של תרכובות המפגינות יעילות הן בהשראה והן בהפיכה של פנוטיפים היפרטרופיים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניתוחים לבביים בעכברים ובדימות אקו-קרדיוגרפית.
- תלוי במכשור מיקרו-כירורגי, במערכות אולטרסאונד עם מתמרים של 30 MHz ובשמירה על שטח סטרילי.
- מחייב סטנדרטיזציה בין צוותים לגבי תזמון ניתוחי, עומק הרדמה ופרוטוקולי דימות להשגת תוצאות הניתנות לשחזור.
- שיקולי התאמה כוללים את התאמת המודל לזני עכברים שונים ומחלות נלוות המשפיעות על התגובה הלבבית לעומס לחץ.
- מגבלות מעשיות כוללות עקביות במיקום התפרים התלויה במפעיל, והצורך בניטור קפדני כדי למנוע נזק פלאורלי ופנאומותורקס.
שאלות נפוצות בתחום הביו-פרמה
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:47
Preoperative Preparation of Surgical Instruments
1:33
Surgery
3:01
Echocardiographic Assessment of Successful Ligation and Measurements
4:32
Results: Assessment of Left Ventricular Physiological and Functional Parameters Post-TAC
6:12
Conclusion
