שיטה פשוטה שונה להשראת אוטם שריר הלב בעכברים
3 בדצמבר 2021
תחת הרדמה מספקת, לב העכבר הוחצן דרך החלל הבין-קוסטלי, ואוטם שריר הלב נגרם בהצלחה על ידי קשירת העורק היורד הקדמי השמאלי (LAD) באמצעות חומרים הזמינים ברוב המעבדות.
דו"ח זה מציג גישה ייחודית להשראת אוטם שריר הלב בעכברים. השיטה הנוכחית קלה, חוסכת זמן, והיא משתמשת בצינורות הכירורגיים ובציוד שניתן למצוא ברוב המעבדות. הקמתם של מודלים לאוטם שריר הלב מספקת הנחת יסוד לחקר מנגנוני העבר של שיפוץ פוסט-MI, ווריאציה של טיפולים חדשניים.
החל את קרם depilatory על תיבת העכבר, ולחכות דקה אחת. לאחר מכן נגב בעדינות את קרם depilatory ואת השיער עם גזה רטובה. אבטח את העכבר על משטח ניתוח במצב שכיבה.
לחטא את אזור הניתוח כמתואר בטקסט. לאחר מכן הניחו וילון סטרילי סביב האזור המחוטא. בצע חתך עור של 0.5 ס"מ לאורך הקו המחבר בין הקסיפואיד לבית השחי, והפריד בבוטות את שרירי החזה והחזה המינוריים באמצעות מלקחיים.
פתח את החלל הבין-קוסטלי הרביעי באמצעות המוסטט מיקרו-מוסקיטו (Micro-Mosquito). להחצין את הלב על ידי דחיפתו לכיוון החלל הבין-קוסטלי הרביעי עם האצבע המורה של יד שמאל. הדקו את הלב ביד שמאל וקשרו את הענף היורד הקדמי השמאלי בתפר 6/0 שלושה מילימטרים ממוצאו.
החזירו את הלב לחלל בית החזה במהירות. יש לפנות את האוויר מחלל בית החזה על ידי לחיצה עדינה על חלל החזה. לטיפול בכאב לאחר הניתוח, יש להזריק בופרנורפין תת עורית כל ארבע עד שש שעות למשך עד שבעים ושתיים שעות לאחר הניתוח.
הניחו את העכבר על כרית חימום כדי להתאושש מההרדמה. אבטחו את העכבר שעבר המתת חסד על משטח הניתוח במצב שכיבה. בצע חתך גחוני של כשלושה עד ארבעה סנטימטרים בבטן העליונה.
חותכים את הצלעות משני צידי חלל בית החזה, ולאחר מכן להסיר את הסרעפת. לנקב את הלב עם 10 מיליליטר של קור ארבע מעלות צלזיוס 1X PBS באמצעות הזרקה תוך חדרית. לאחר מכן לאסוף את הלב על ידי חיתוך שורש אבי העורקים, ומיד לאחסן אותו ב מינוס 80 מעלות צלזיוס.
חתכו את הלב הקפוא למקטעים בעובי מילימטר אחד על קרח באמצעות סכיני גילוח. דגרו על פרוסות הלב המוכנות בתמיסת 1% TTC מומסת ב-1X PBS אחד בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 10 עד 15 דקות. לאחר מכן צלמו את הפרוסות באמצעות מצלמה דיגיטלית.
לאחר קשירת עורקים כליליים, ניתוח צביעת TTC הצביע על השראת אוטם שריר הלב מוצלחת, ושינויים זמניים בגודל הצלקת שלאחר MI. תוצאות ניתוח הישרדות הראו תמותה גלויה בתוך שבעה ימים לאחר MI בעכברים זכרים ונקבות C57BL/6J. קרע חדרי היה סיבה שכיחה למוות לאחר MI.
הערכה אקוקרדיוגרפית לאחר MI הדגימה השראות מוצלחות של תפקוד לקוי של התכווצות ועיצוב מחדש של חדרים. כאשר מנסים להחצין את הלב, אל תלחצו קודם כל על חלל החזה, ובעקבות ההתנגדות שלנו, יש צורך להתאים את הכיוון אל מול השבחים המשוקללים. לאחר הליך זה, הזרקה תוך שריר הלב של וקטורים נגיפיים או תאים יכולה להתבצע כדי לבדוק את היעילות של טיפולים גנטיים או טיפולים תאיים בענייני מחלות לב.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מציג שיטה להשראת אוטם שריר הלב בעכברים, תוך שימוש בחומרים כירורגיים זמינים. הטכניקה מאפשרת לחקור את השחזור (remodeling) לאחר אוטם שריר הלב ולהעריך טיפולים תרופתיים חדשניים.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- מחקר קרדיווסקולרי
- מודלים של אוטם שריר הלב
- טכניקות כירורגיות במחקרי בעלי חיים
רקע
- אוטם שריר הלב הוא תחום מחקר קריטי במחקרי קרדיווסקולריים.
- הבנת השחזור (remodeling) לאחר אוטם שריר הלב חיונית לפיתוח טיפולים חדשים.
- שיטות קיימות עשויות להיות מורכבות או לדרוש ציוד ייעודי.
- מחקר זה שואף לפשט את התהליך באמצעות חומרים מעבדתיים נפוצים.
מטרת המחקר
- ליצירת מודל מהימן של אוטם בשריר הלב בעכברים.
- לסיוע במחקר על עיצוב מחדש (remodeling) של הלב לאחר אוטם.
- לאפשר בדיקה של טיפולים גנטיים ותאיים במחלות לב.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- מריחת קרם להסרת שיער לצורך הכנה כירורגית.
- הוצאת הלב החוצה דרך המרווח הבין-צלעי.
- קישור (Ligation) של העורק היורד הקדמי השמאלי.
- טיפול לאחר ניתוח והערכה של אוטם שריר הלב.
תוצאות עיקריות
- השראה מוצלחת של אוטם שריר הלב (myocardial infarction) אומתה באמצעות צביעת TTC.
- שיעורי התמותה נבחנו במהלך שבעה ימים לאחר ה-MI.
- ליקויים בתפקוד הכיווץ ושינויים במבנה החדרים (ventricular remodeling) תועדו.
- השיטה מאפשרת ביצוע של התערבויות טיפוליות בהמשך.
מסקנות
- השיטה המתוארת היא יעילה וניתנת לשחזור להשראת MI בעכברים.
- היא מספקת פלטפורמה למחקרים נוספים בתרפיה לבבית.
- מחקרים עתידיים יכולים להסתמך על מודל זה כדי לבחון התערבויות שונות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודלים חסונים של אוטם שריר הלב (MI) ב-in vivo חיוניים להערכה פרה-קלינית של טיפולים לבביים ולמחקרים מכניסטיים של עיצוב מחדש (remodeling) לאחר MI. פרוטוקול זה לקישור עורק כלילי (coronary artery ligation) יעיל מאפשר השראה שחוזרת על עצמה של MI בעכברים, ובכך תומך במחקר תרגומי ובבדיקת היפותזות טיפוליות בשלבים מוקדמים. נגישותה ויעילותה של השיטה מקלות על אימוץ נרחב יותר בתיקי מוצרי גילוי ומו"פ פרה-קליניים.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר חקירה של מסלולי פגיעה לבבית ומנגנוני עיצוב מחדש (remodeling) לאחר אוטם בשריר הלב (MI).
- תומך בתיקוף פונקציונלי של מטרות טיפוליות בהקשר של in vivo הרלוונטי למחלה.
- מסייע בהפחתת סיכונים מכניסטיים עבור התערבויות מועמדות המכוונות לתיכון של הלב.
סקר ופיתוח בדיקה
- מספקת פלטפורמה סטנדרטית להערכת יעילותן של תרפיה גנית או תרפיה תאית לאחר אוטם שריר הלב (MI).
- מספק גודל אוטם וליקוי בתפקוד התכווצות הניתנים לשחזור לצורך הערכה כמותית.
- מאפשר אינטגרציה בשלבים מאוחרים יותר עם בדיקות דימות והיסטולוגיה לקבלת תוצאות מהימנות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתואם עם נקודות קצה רלוונטיות למחלה, כגון רימודלונג ונטריקולרי וניתוח הישרדות.
- תומך ברצף מהגילוי המכניסטי ועד לתיקוף טיפולי פרה-קליני.
- מאפשר הערכה של תזמון ההתערבות והשפעתה על תוצאות לאחר MI.
שילוב תהליכי עבודה וקווי עיבוד
פרוטוקול השראת ה-MI הזה מתאים לממשק שבין שלבי הגילוי המוקדמים לתיקוף פרה-קליני, ומאפשר מחקרים מונחי-השערה וסריקת מועמדים במודל רלוונטי פיזיולוגית.
- ביולוגיה של גילוי: מאפשר בדיקת היפותזות על מנגנוני פגיעה ושיקום של הלב.
- סריקה: מספקת השראה של אוטם הלב הניתנת לשחזור לצורך מחקרי יעילות השוואתיים.
- אנליטיקה: תומכת במדידה כמותית של גודל האוטם, תפקוד התכווצות והישרדות.
- מחקר תרגומי: מגשר בין תובנות מנגנוניות להערכה טיפולית פרה-קלינית in vivo.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע מודל נגיש וניתן להרחבה עבור תוכניות מחקר לבביות מגוונות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בתיקוף מטרות ובמחקרים מכניסטיים.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה של השראת MI, המפחיתה שונות טכנית ונטל הדרכה.
- ערך אסטרטגי: מאיץ קבלת החלטות go/no-go עבור מועמדים לטיפול קרדיאלי.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף מותאם סיכונים של התערבויות המכוונות לשיקום לאחר MI.
שיקולי יישום
- דורש מיומנות כירורגית והיכרות עם האנטומיה של לב העכבר.
- נדרשת גישה למכשור כירורגי בסיסי ולתשתית לטיפול פוסט-אופרטיבי.
- דורש סטנדרטיזציה בין צוותים להבטחת שחזור במחקרים רב-מרכזיים.
- ניתן להתאמה להחדרה של טיפולי גנים או תאים לאחר הליגציה לצורך מחקרי התערבות.
- יש לנטר ולדווח על שיעורי תמותה ושונות טכנית לצורך שמירה על שלמות הנתונים.
