Февральский номер журнала "Journal of Visualized Experiments" (JoVE) посвящен клинической теме с выпуском двух статей, в которых демонстрируются имплантации медицинских устройств, используемых для лечения сердечной аритмии. В частности, обе статьи посвящены лечению фибрилляции предсердий - разрушительного состояния, которое в конечном итоге может привести к инсульту.
Первая процедура, проведенная профессором Дитмаром Бэншем из университетской клиники Ростока, включает в себя хирургическую имплантацию имплантируемого кардиовертера-дефибриллятора, или ICD. ИКД – это устройства, широко используемые для прекращения желудочковых аритмий. Однако, если место аномального создания ритма имеет наджелудочковое происхождение, например, в левом предсердии, эти устройства могут доставлять неадекватные и болевые удары. Чтобы решить эту проблему, связанную с потенциальной ошибочной диагностикой, а также с более высокой частотой осложнений, наблюдаемых при использовании двухкамерных электроприводов, Biotronik разработала один отведение ICD, которое способно воспринимать как предсердия, так и желудочки. Руководствуясь рентгеноскопией и электрофизиологией, доктор Бенш и его команда демонстрируют хирургическую процедуру введения, тестирования и закрепления однокамерного электрода. После позиционирования электрода дефибриллятор Lumax присоединяется к электроду и вводится в организм пациента. Для оценки функции устройства фибрилляция желудочков индуцируется с помощью Т-волнового удара, а также оценивается способность дефибриллятора обнаруживать аритмию и применять корректирующий шок.
В то время как система Lumax ICD может ослаблять сердечную аритмию путем коррекции сердечного ритма, устройство для окклюзии ушка левого предсердия (LAA) WATCHMAN от Boston Scientific предназначено для лечения тяжелого осложнения фибрилляции предсердий - тромбоэмболического инсульта. У пациентов с фибрилляцией предсердий придаток левого предсердия, мышечный мешочек в левом предсердии, может выступать в качестве резервуара для свертывания крови, которая при смещении может образовывать эмболы, которые могут вызвать инсульт. При имплантации устройство WATCHMAN может улавливать сгустки внутри LAA до того, как они выйдут наружу. После оценки морфологии LAA наши авторы во главе с доктором Свеном Мёбиусом-Винклером из Лейпцигского университета демонстрируют методы введения проводника через бедренную артерию в сердце, продвижения устройства в левое предсердие и развертывания устройства в ушке левого предсердия. Исследования показали, что пациенты, получающие вмешательство WATCHMAN, имеют меньшую вероятность неблагоприятных сердечных событий по сравнению с пациентами, получающими антикоагулянт варфарин.
Хотя и система Lumax ICD, и окклюзионное устройство WATCHMAN показывают многообещающие результаты для лечения сердечной аритмии и ее осложнений, ни одно из устройств не одобрено для использования в США. С помощью видеопубликации в журнале JoVE наши авторы предоставили врачам из США ресурс, позволяющий им ознакомиться с этими процедурами имплантации чувствительных устройств до того, как они станут доступны по другую сторону Атлантики.
Одним из последствий тромбоэмболии является гипоксия, и JoVE едет в Университет Рочестера, чтобы задокументировать метод двухфотонной визуализации микрорегиональной гипоксии в коре головного мозга. Наши авторы подробно иллюстрируют подготовку открытого краниального окна с последующей 2-фотонной визуализацией эндогенного флуоресцентного эндогенного никотинамидадениндинуклеотида (NADH). NADH хорошо известен своей способностью транспортировать электроны во время клеточного дыхания, и так уж получилось, что флуоресценция NADH демонстрирует нелинейную зависимость с парциальным давлением кислорода в тканях. В коре головного мозга флуоресценция NADH увеличивается по мере индуцирования гипоксии, что позволяет исследователям определить, какие области коры головного мозга наиболее уязвимы к гипоксии, а также геометрическую картину диффузии кислорода из сосудов.
Для биоинженерии JoVE отправляется в Университет штата Уэйн, чтобы запечатлеть процедуру визуализации микроокружения опухоли рака молочной железы in vitro. Наши авторы демонстрируют процедуру сборки системы совместного культивирования рака молочной железы, которую они называют Mammary Architecture и Microenvironment Engineering, или MAME. Вкратце, эти модели культур состоят из слоя фибробластов молочной железы человека в коллагеновой матрице 1, ниже слоя восстановленной матрицы базальной мембраны, на который добавляются клетки протоковой карциномы из молочной железы перед тем, как вся модель погружается в среду. При изображении в 4D или в трех измерениях с течением времени можно отследить пролиферацию клеток карциномы. Кроме того, можно оценить деградацию базальной мембраны благодаря включению в нее коллагена, который флуоресцирует при гидролизе. Эта инновационная система культивирования может дать исследователям рака молочной железы представление о протеолитических путях, которые способствуют инвазивным фенотипам в клетках рака молочной железы, и может быть использована для скрининга новых низкомолекулярных ингибиторов, которые могут препятствовать пролиферации опухоли.
В журнале "Иммунология и инфекция" JoVE переключает свое внимание на трансмиссивные заболевания, где исследователи из Центра по контролю заболеваний в Форт-Коллинзе, штат Колорадо, представляют три принципиально важные процедуры для понимания того, как инфекционные патогены мигрируют через клеща. Первая процедура включает в себя удаление одной из лапок у клеща, что дает возможность собрать гемолимфу – жидкость переносит кислород к органам клеща. Бактерии, вызывающие болезнь Лайма, Borrelia burgdorferi, перемещаются в гемолимфу клеща после того, как кровяная мука будет поглощена средней кишкой. Второй протокол диссекции иллюстрирует шаги по доступу к гемоцелю и удалению слюнных желез, в которых Borrrelia находится до передачи хозяину. Заключительный протокол начинается с нанесения мускаринового агониста, пилокарпина, на дорсальную поверхность набухшего клеща с целью вызвать слюноотделение. Слюна собирается из ротового аппарата, называемого гипостомом, и демонстрируются мануальные методы стимулирования слюноотделения клещей с помощью мягкого массажа.
От трансмиссивных болезней до имплантации медицинских устройств, февраль наполнен контентом, представленным авторами, посвященными пониманию и лечению болезней человека. Другие примечательные статьи за февраль включают методы оценки метастатического потенциала рака яичников, пространственный анализ нейропептидов в модели болезни Паркинсона у грызунов и измерения желудочкового давления у неонатальных и эмбриональных мышей. От скамьи до кровати больного, ни один другой журнал не открывает окно в биомедицинские исследования так, как JoVE. Следите за новостями за февральский сезон!