$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Doku iskemisi klinik tıpta sıklıkla karşılaşılmaktadır ve mevcut araştırmalarda önemli bir odak noktası olmaya devam etmektedir. 1880 gibi erken bir tarihte, iskeminin etkilerini göstermek için katastrofik koroner arter tıkanıklığı kullanıldı, ancak yakın zamana kadar reperfüzyonla ilişkili belirgin ve ayrı yaralanma kabul edilmedi1. İskemi/reperfüzyon hasarı (IRI) araştırmaları hızla büyüyor. Bu koleksiyonda, en yeni modellerden çeşitli klinik öncesi modellerdeki yeni tedavilere kadar alana yapılan önemli yeni eklemeleri vurguluyoruz. Bu derleme, herhangi bir temel bilim araştırmacısı için yararlı araçları bir araya getirir. Örneğin, burada önerilen serebral veya kardiyak iskemi modelleri, Liepinsh2 tarafından açıklanan 2,3,5-trifenil-2H-tetrazolyum klorür (TTC) boyama yöntemleri kullanılarak görüntülenebilir. Benzer şekilde, Paro ve ark.3 ve Compton ve ark.4 ayrı dokularda iskemi ve reperfüzyon durumlarını doğrulamak için lazer Doppler kullanmaktadır.
Koroner tıkanıklık ani kardiyak ölümün önde gelen nedenidir5. Birçok in vivo model, bu yaralanmayı fizyolojik olmayan yollarla (örneğin, kriyoablasyon veya koter yoluyla) özetlemeye çalışır. 6 Mikromanipülasyon yoluyla, Lv ve ark.6 , sol ön inen arterin (LAD), koroner IRI6'nın düşük maliyetli tekrarlanabilir bir fare modelinde güvenilir bir şekilde bağlanabileceğini ve reperfüze edilebileceğini göstermektedir. Sol ventrikül torakotomi ile açığa çıkarılır ve bir diseksiyon mikroskobu, LAD'nin tanımlanmasına ve arter çevresinden bir dikişin geçişine izin verir. Geri dönüşümlü oklüzyon için bir slipdüğüm kullanılır. IRI'yi ölçmek için troponin, ekokardiyografi ve TTC boyama kullanılabilir. Bu model, genetiği değiştirilebilen bu türde terapötiklerden mekanik çalışmalara kadar geniş uygulamalara sahiptir.
İnme, ikinci en sık mortalite nedenidir ve orta serebral arter (MCA) tıkanıklığı en sık görülen inme şeklidir 7,8. Şu anda, inmenin akut aşamalarını takiben iyileşme için etkili tedavilerin eksikliği vardır. Vasküler büyümeyi artırmaya ve gerekli kan akışını geri getirmeye yönelik önceki yaklaşımlar hayal kırıklığı yaratan sonuçlar vermiştir. Paro ve ark.3 iskemik inmenin yeni tedavisi için güncel bir nöroşirürji prosedürünü uyarlamışlardır3. Bu teknik yaklaşımda, karotis arterden MCA'ya geçirilen bir sütür monofilament kullanılarak intravasküler oklüzyon ve reperfüzyon sağlanır. Lazer Doppler ile kan akışındaki değişiklikler doğrulanır. Temporalis kası daha sonra açıkta kalan MCA bölgesi beyin yüzeyinde uzanmak için bir kraniyotomi yoluyla döndürülür. Bu prosedür, anjiyogenez büyüme faktörlerini modüle eder ve iskemik lezyonlarda yeni damar büyümesinin yoğunluğunun artmasına yol açar.
Barajas ve ark.9, in vivo'dan ex vivo'ya geçerek, yeni doğan gelişen fare kalpleri9 ile kullanmak için zaman içinde test edilmiş bir model olan Langendorff kalp preparatını genişletir. Bu, önemli gelişimsel zaman noktalarında genetiği değiştirilebilir deneklerin incelenmesine izin verir. Önceki gelişim çalışmaları daha büyük hayvanlarla sınırlıydı. Yenidoğan kalbi, metabolizma ve fizyolojik ve farmakolojik IRI yanıtlarında farklılıklar gösterir. Bu yöntem sadece pediatrik IRI modellerinin geliştirilmesini desteklemekle kalmayacak, aynı zamanda uzun süredir devam eden gelişimsel soruların ele alınmasına da yardımcı olabilir. Yeni doğan fare kalbi, kardiyak çalışmayı bir balonla ölçmek için çok küçüktür ve 1895'te Langendorff tarafından tanımlanan klasik yaklaşımı temsil eden ventriküler apekse bağlı bir kuvvet dönüştürücünün kullanılmasını gerektirir10.
IRI sonrası canlı, risk altındaki ve nekrotik doku alanlarının yüksek kalitede değerlendirilmesi, müdahalelerin değerlendirilmesi için çok önemlidir. Bu tür bir nicelik, yukarıda açıklanan üç makalede geçerlidir. Bu süreç için birçok araç mevcuttur; ancak Liepinsh ve ark.2 tarafından kalp ve beyin için zarif ve basit ve ucuz bir adım adım yöntem detaylandırılmıştır. Bu, herhangi bir ex vivo ve in vivo araştırmacının araç kutusunda yararlı bir metodolojidir. Dokuların uygun şekilde işlenmesi, standartlaştırılmış boyama basıncı ve süresinin yanı sıra standartlaştırılmış dondurma ve saklama sürelerinin sağlanmasını içerir. Makro fotoğrafçılık ayarları manuel olarak yapılmalıdır; Yanlış pozlama ve beyaz dengesinin yanı sıra bulanıklık ve yansımalar da detaylı kurulumlarıyla dikkatli bir şekilde önlenebilir.
IRI'ye yanıt olarak hücre-hücre sinyalleri, hücre tipleri arasında ve hücreler arasında hem fiziksel temas halinde hem de birbirinden daha uzun mesafelerde meydana gelir11. Li ve ark.12 , endotelyal-kardiyomiyosit çapraz konuşmasının etkin olduğu ancak fiziksel olarak izole edilmiş hücre ko-kültürü12 kullanarak bu fenomeni vurgulamaktadır. Bu yöntem, tek bir hücre hattının yüksek doğrulukta in vitro analizine izin verir. Çalışmalarında, kardiyomiyosit IRI'nin endotel hücre zayıflamasının gösterilmesi, hücre-hücre mesafesine bağlıydı. Bu, karışık olmayan ortak kültürlerin açık avantajlarını gösterir ve gelecekteki araştırmacılara fiziksel ortamları kontrol etmenin önemini vurgular. Bu model, kardiyak endotelyal-kardiyomiyosit etkileşimlerinin araştırılmasına hemen katkıda bulunurken, diğer herhangi bir doku-organ etkileşimine genişleme mümkündür.
Kardiyak ve serebral dokulardan yola çıkarak, Compton ve ark.4 ışık tedavisinin uzuv IRI4 üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Kesin bir optimal turnike şişirme basıncı veya süresi yoktur ve cerrahi turnikelerden kaynaklanan kas ve nöronal yaralanmalar iyi belgelenmiştir ve hasta morbiditesine yol açabilir13. Yazarlar, farelerde lazer Doppler ile doğrulanan tek taraflı uzuv iskemisi için turnike kullanarak klinik ortamları taklit etmektedir. Çalışmalarında, iskemik zamanın saati başına 5 dakikalık yakın kızılötesi ışık tedavisi, makrofaj proliferasyonunu, inflamatuar belirteçleri ve doku nekrozu seviyelerini değiştirdi. Klinik olarak uygulanabilir bu model ve non-invaziv tedavi, "kansız" cerrahi saha uygulamalarının mevcut sınırlarını genişletmektedir.
Kalp ve beyinden sonra böbrekler en çok çalışılan IRI organları arasındadır. Böbrek malperfüzyona karşı son derece hassastır ve Godoy ve ark.14 aynı prosedürün biraz değiştirilse bile çeşitli patolojik durumlara yol açabileceğini vurgulamaktadır14. Renal pedikülü 30 dakika gibi kısa bir süre boyunca ortaya çıkarmak ve klemplemek için retroperitoneal bir yaklaşım kullanmak önemli hasara yol açar. Reperfüzyon süresinin değiştirilmesi yoluyla, tübüler obstrüksiyon, tübüler dilatasyon, nötrofil infiltrasyonu ve hatta fokal fibroz dahil olmak üzere çeşitli iyileşme ve hastalık durumları incelenebilir. Bu model, karşılaştırma için kontralateral böbreği korur, bu da özellikle böbrek-böbrek çapraz konuşması ile ilgili olarak yaralanma belirteci karakterizasyonuna yardımcı olabilir.
Özetle, IRI yöntemlerinin bu derlemesi, in vitro'dan ex vivo ve in vivo modellere kadar birçok farklı doku ve preparat kullanan araştırmacılar için yaygın olarak uygulanabilir bir araç kutusu sağlar. Cerrahi tekniklerin yeni yeniden tasavvur edilmesinden zaman içinde test edilmiş yöntemlerin genişletilmesine kadar, IRI araştırmalarındaki yerleşik uzmanlar yeni, son teknoloji araştırma araçları sağlar. Bununla birlikte, bu çalışmalar arasındaki ortak nokta, ilgili tekniklerin geliştirilmesi yoluyla klinik modellere çevrilebilirliğin artması gibi görünmektedir. Turnikelerle cerrahi ortamların taklit edilmesinden MCA ve LAD oklüzyonuna kadar, klinik öncesi modellerin iyileştirilmesi, şüphesiz çalışmalarımızın gelecekteki klinik uygulamalarına yardımcı olacaktır.