29 בנובמבר 2024
פרוטוקול זה יסביר כיצד לבסס מודל עכברי צלקות היפרטרופיות המגביר את איתות הטרנסדוקציה המכנית כדי לדמות צלקות דמויות אדם. שיטה זו כוללת הגברת מתח מכני על פני חתך ריפוי בעכבר ושימוש במכשיר מיוחד ליצירת רקמת צלקת מוגזמת הניתנת לשחזור לצורך ניתוחים היסטולוגיים וביואינפורמטיים מפורטים.
הצטלקות היפרטרופית היא תהליך לא תקין של ריפוי פצעים המביא להיווצרות מוגזמת של רקמת צלקת. יצירת מודלים פיברוטיים דמויי אדם יכולה לסייע בפיתוח טיפולים למניעת הצטלקות ולקידום התחדשות. במהלך העשור האחרון, הראינו כי התמרה מכנית, שבה גירויים מכניים מומרים לתגובות תאיות, מניעה היווצרות מוגזמת של צלקות.
עיכבנו גירויים מכניים ומצאנו שהוא מקדם ריפוי והתחדשות במודלים של בעלי חיים גדולים, וגם זיהינו את חשיבותו בתגובת הגוף הזר לשתלים ביו-רפואיים. לאחר פציעה, עכברים יוצרים פחות צלקות מבני אדם בשל עורם הרפוי והדק יותר, כמו גם שכבת השריר הבסיסית, musculus panniculus carnosus, המכווצת את הפצע. פיתחנו מודל עכברי שמפעיל רמות אנושיות של מאמץ מכני על פצע מרפא כדי ליצור מודל צלקות היפרטרופי דמוי אדם.
הפרוטוקול שלנו בולט בפשטותו, יכולת השחזור והביומימיקרי שלו. על ידי הפעלת מתח מכני על פצעים, אנו גורמים באופן אמין להצטלקות היפרטרופית דמוית אדם, תוך רתמת מסלולי התמרה מכניים פיזיולוגיים במקום להסתמך על מודלים של כוויות או פציעות כימיות. זה משקף באופן אמין כיצד נוצרת צלקת היפרטרופית בגוף, מה שהופך אותה לתרגום רב.
בסך הכל, המעבדה שלנו חוקרת כיצד למקד פרמקולוגית איתות מכני כדי להפחית פיברוזיס במערכות איברים. באופן ספציפי, באמצעות מודל זה, נחקור טיפולים אחרים נגד צלקות, כגון פיגום התחדשות רקמות, חבישות פצעים וסטרואידים. כדי להתחיל, הנח את העכבר המורדם על משטח ההפעלה.
הכנס את אף העכבר לפתח חרוט האף לצורך תחזוקת הרדמה. אשר את עומק ההרדמה על ידי חוסר תגובה לצביטה בבוהן. בעזרת מחט בקוטר 21, יש להזריק 0.05 מיליגרם לק"ג בופרנורפין תת עורי לתוך הכתף לטיפול בכאב לאחר הניתוח.
חטא את הגב של העכבר עם שלושה סבבים לסירוגין של קרצוף על בסיס יוד או כלורהקסידין וספוגית אלכוהול. כעת, בעזרת אזמל, בצע חתך קו אמצע גבי בעובי מלא לאורך האזור המסומן. סגור את החתך עם תפרים 5-0 בתבנית קטועה פשוטה על ידי חיתוך הפצע.
חותכים גזה טלפה לחתיכה של שלושה סנטימטר על סנטימטר אחד. הניחו את חתיכת הגזה במרכז חבישת דבק סרט ומרחו אותה על הגב, וודאו שהגזה מכסה את החתך. לאחר מכן, הניחו תחבושת חצויה על הבטן ועטפו אותה בצורה היקפית עד שהיא פוגשת את התחבושת הגבית.
לאחר חבישת הפצע, הניחו את העכבר בכלוב סטרילי נפרד ועקבו אחריו עד שהוא מתאושש לחלוטין מההרדמה. ארבעה ימים לאחר יצירת חתך קו האמצע הגבי יש להרדים את העכבר ולהניח אותו על פלטפורמת עבודה. השתמש במלקחיים כדי להפריד את התחבושת מבטן העכבר על ידי הפעלת הכלי מצד לצד כנגד הצד הגחוני.
השאירו את הכלי בין העטיפה לעור כדי להרים את התחבושת מהעור. לאחר מכן, השתמש במספריים כדי לחתוך את התחבושת. נקו את הגב בעזרת ספוגית אלכוהול.
בדוק את החתך לאיתור התפרקות פצע או סימני זיהום. לאחר מכן, יש לצפות קלות את זרועות הצלקת ההיפרטרופית, או מכשיר HTS, בדבק רפואי. ביד אחת, הפוך את העור על גב העכבר למתוח מעט בכיוון הרוחבי.
לאחר מכן, בעזרת היד השנייה, הנח את מכשיר ה-HTS על הגב, וודא שהחתך נמצא במרחק שווה מכל זרוע והעור מתוח באופן אחיד בין הזרועות. לאחר הייבוש, אבטח ארבעה תפרים סביב כל זרוע של המכשיר ודרך העור, וודא שהמחט יוצאת לכיוון החתך. כעת, הניחו שלושה סיכות עור סביב זרועות המכשיר, והצמידו אותו לעור.
לאחר מכן, הנח את חתיכת הגזה של טלפה במרכז חבישה דביקה לסרט והחל אותה על גב העכבר, וודא שהגזה מכסה את החתך. מניחים תחבושת חצויה על הבטן ועוטפים אותה בצורה היקפית עד שהיא פוגשת את התחבושת הגבית. למחרת, הסר את התפרים מהפצע בעזרת מספריים לדיסקציה.
למתיחה הראשונית של מכשיר HTS, הכנס את מפתח התקן HTS למכשיר וסובב אותו כדי להרחיב את המכשיר עד שהעור מתוח, אך לא בסכנת קריעה. לבסוף, חבשו את העכבר כפי שהודגם קודם לכן. עכברי קבוצת המתיחה הראו צלקות רחבות יותר באופן משמעותי בהשוואה לקבוצת הביקורת, עם רוחב צלקת שיא של 0.99 מילימטרים ביום התשיעי שלאחר הניתוח, שנותר רחב משמעותית ב-15 ו-19 ימים לאחר הניתוח.
פרוטוקול זה מסביר כיצד להקים מודל עכברי של צלקת היפרטרופית המדמה צלקת אנושית באמצעות הגברת סיגנלינג של העברה מכנית (mechanotransduction). השיטה כוללת הפעלת מתח מכני על פני חתך הנמצא בתהליך ריפוי בעכבר, במטרה ליצור רקמת צלקת עודפת לצורך ניתוחים מפורטים.
הצטלקות היפרטרופית המונחית על ידי תהליכי מכנו-טרנסדוקציה (Mechanotransduction) מהווה אתגר תרגומי קריטי במחקר על פיברוזיס וריפוי פצעים. מודל עכברי זה, הדמוי לאדם, מאפשר הערכה חזויה של תרופות אנטי-פיברוטיות וביולוגיים המכוונים למסלולי מכנו-טרנסדוקציה. יכולת השחזור שלו והרלוונטיות הפיזיולוגית שלו תומכות בקידום מותאם-סיכונים של מועמדים לטיפול בהצטלקות ובתגובות לגוף זר.
מודל זה מגשר בין שלבי הגילוי המוקדמים, תיקוף המטרה ובדיקת יעילות פרה-קלינית עבור תרופות אנטי-פיברוטיות ותרופות לריפוי פצעים.