Noworodkowy heterotopowy model przeszczepu serca szczura do badania przejścia ze śródbłonka do mezenchymów

Ta praca przedstawia zwierzęcy model zwłóknienia wywołanego przejściem śródbłonka do mezenchymalnego, obserwowanego w wrodzonych wadach serca, takich jak krytyczne zwężenie zastawki aortalnej lub zespół niedorozwoju lewego serca, co pozwala na szczegółową ocenę tkanki histologicznej, identyfikację regulacyjnych szlaków sygnałowych i testowanie opcji leczenia.

Włóknienie wsierdzia hamuje wzrost lewej komory i uniemożliwia dwukomorową naprawę chirurgiczną u pacjentów z wrodzonym krytycznym zwężeniem zastawki aortalnej i zespołem niedorozwoju lewego serca. Podczas gdy resekcja chirurgiczna jest obecnie jedyną dostępną opcją leczenia, EFE często dochodzi do nawrotów. Dlatego naszym celem jest zbadanie mechanizmów stojących za EFE i opracowanie nowych strategii terapeutycznych z wykorzystaniem modelu zwierzęcego.

Główne osiągnięcia w dziedzinie badań NDMT ograniczają się do modeli kultur komórkowych. Które mają nieodłączne ograniczenia, a badania są utrudnione z powodu braku modeli in vivo. Nasza grupa ustaliła wcześniej, że mechanizm leżący u podstaw powstawania EFE polega na fenotypowej zmianie komórek śródbłonka wsierdzia na fibroblasty.

Proces zwany przejściem śródbłonkowym do mezenchymalnym. Ten model zwierzęcy pozwala na bardziej uogólnione badanie zwłóknienia serca wywołanego NDMT. Podczas gdy inne modele są zaprojektowane do indukowania NDMT poprzez modyfikacje genetyczne, nadciśnienie lub ograniczenia dietetyczne.

Ponieważ EFE często nawraca po pierwotnej resekcji, czasami z jeszcze bardziej naciekającym wzorcem wzrostu, jesteśmy szczególnie zainteresowani interakcją molekularną z leżącym pod nią mięśniem sercowym. Rozpocznij pobieranie serca dawcy noworodka od znieczulenia i sterylizacji szczura. I wykonanie poziomego nacięcia w mieczyku mieczykowatym skalpelem z 15 ostrzami pod mikroskopem operacyjnym 12,5x.

Następnie za pomocą nożyczek wykonaj pionowe nacięcia bocznie aż do pach po obu stronach. Usuń przednią ścianę klatki piersiowej z kolejnym poziomym nacięciem poniżej szyi. Wypreparuj żyłę główną dolną lub IVC, prawą i lewą żyłę górną kawi lub SVC oraz naczynia płucne nożyczkami.

Ocal i podwiąż wszystkie naczynia za pomocą jedwabnego szwu 7-0. Lekko dociśnij membranę kleszczami. I podaj trzy mililitry lodowatego roztworu modyfikowanego kwasem Krebsa-Henseleita o wysokiej zawartości potasu do prawego przedsionka, nakłuwając IVC igłą o rozmiarze 30.

Przetnij IVC, SVC i naczynia płucne za pomocą nożyczek. Zapewnij odpowiednią długość, przecinając tętnice płucne tak daleko, jak to możliwe. I aorta dystalna do tułowia ramienno-głowowego za pomocą skalpela z ostrzem numer 11.

Przepłucz serce lodowatym roztworem kardioplegicznym za pomocą trzymililitrowej strzykawki. Umieść znieczulonego szczura na ukośnej półce. Zabezpiecz przednie zęby sznurkiem i ustaw głowę w kierunku chirurga.

Umieść światło na zewnętrznej stronie szyi w obszarze strun głosowych. Chwyć język dwoma palcami i delikatnie popchnij go w górę i w lewo, aby uzyskać optymalną widoczność podczas intubacji. Teraz użyj dwucalowej kaniuli o rozmiarze 18 dla szczura o wadze od 100 do 150 gramów i zabezpiecz rurkę dotchawiczą taśmą.

Podłącz kaniulę intubacyjną do respiratora dla małych zwierząt. I dostosuj ustawienia w zależności od wielkości zwierzęcia, postępując zgodnie z instrukcjami producenta. Po zaintubowaniu szczura wykonaj laparotomię w linii środkowej za pomocą skalpela z 15 ostrzami, aby wykonać nacięcie skóry.

Otwórz przednią ścianę brzucha nożyczkami. I zmobilizuj jelita w kierunku prawego górnego kwadrantu. Następnie odsłoń zaotrzewnową aortę brzuszną i IVC za pomocą aplikatorów z bawełnianą końcówką.

Przykryj jelita ciepłą gazą nasączoną solą fizjologiczną. I używaj retraktorów, aby utrzymać optymalną ekspozycję IVC i aorty brzusznej. Teraz wykonaj rozwarstwienie IVC podnerkowego i aorty brzusznej aż do rozwidlenia.

Podwiązać wszystkie tętnice i żyły rozgałęziające się podnerczowo za pomocą nylonowego szwu 10-0. Pobrane serce dawcy należy przetransportować do pola operacyjnego w sterylnej misce operacyjnej zawierającej bufor krebs-henseleit. Upewnij się, że od czasu do czasu irygujesz serce dawcy lodowatym roztworem kardioplegicznym.

Następnie oddziel pień płucny i aortę zstępującą za pomocą mikronożyczek. I przepłukać serce dawcy lodowatym roztworem kardioplegicznym. Następnie przyłóż cztery atraumatyczne zaciski naczyniowe do dystalnego i proksymalnego odcinka aorty podnerkowej i IVC.

Wykonaj aortotomię za pomocą mikronożyczek, aby wykonać dwa małe poziome cięcia. Następnie umieść serce dawcy po lewej stronie aorty. Zabezpiecz aortę podnerkową biorcy i aortę wstępującą dawcy koniec do boku w pozycjach godziny 12 i 6 aortomii za pomocą szwów.

Kontynuuj trzeci i czwarty szew w pozycji godziny trzeciej i dziewiątej. Delikatne przechylenie serca na lewą stronę aorty po trzecim szwie. Sfinalizuj zespolenie tętnicze, dodając jeden lub dwa szwy do każdej przestrzeni.

Teraz obróć szczura w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, tak aby głowa była skierowana w stronę lewej ręki chirurga. Przesuń serce dawcy na lewą stronę aorty brzusznej, aby uzyskać optymalny widok IVC. Wykonaj wenotomię na IVC nieco proksymalnie do zespolenia aorty.

Za pomocą ostrza 11 do nakłuwania i mikronożyczek do regulacji rozmiaru w zależności od średnicy pnia płucnego dawcy. Przepłukać światło wewnątrzkawadalne solą fizjologiczną w postaci heparynizu. Następnie należy wykonać zespolenie żylne między IVC biorcy a pniem płucnym dawcy, umieszczając przerwane szwy nylonowe 11-0 na tylnej ścianie naczynia, zaczynając od pozycji godziny 12 i 6.

Umieść ciągły szew nylonowy 11-0 na przedniej ścianie. Na zespolenie umieścić wchłanialne paski gąbki żelatynowe. I usuń zaciski mikronaczyniowe, zaczynając od dystalnych.

Upewnij się, że naczynia wieńcowe się wypełniły. I że serce dawcy zaczyna bić wkrótce po zwolnieniu bliższych zacisków. Lekko dociśnij gąbki za pomocą aplikatora z bawełnianą końcówką, aby uzyskać optymalną hemostazę.

Ostrożnie umieść jelita z powrotem w jamie brzusznej, uważając, aby nie zniekształcić zespolenia tętniczego i żylnego. Zamknij ścianę brzucha i pozwól zwierzęciu dojść do siebie. Pokazano poziomy wycinek przeszczepu dawcy wycięty na środkowym poziomie komory prawej i lewej komory.

Analiza histologiczna wykazała, że tkanka fibroelastozy wsierdzia zawierała duże ilości zorganizowanych włókien kolagenu i elastyny. Tkanka fibroelastozy wsierdzia podwójnie wybarwiona na obecność VE-kadheryny i Alfa-SMA. CD-31, fosfo-SMAD2 i SMAD3.

CD-31 i SLUG lub SNAIL wskazywały na przejście śródbłonka do mezenchymów.