Derleme makalesi
* These authors contributed equally
Bu derleme, deneysel CVST hayvan modellerini sistematik olarak karşılaştırır, indüksiyon yöntemlerini, türlerini, tersine çevrilebilirliğini, şiddetini, fizibilitini, tekrarlanabilirliğini, sınırlamalarını ve translasyonel değeri değerlendirerek mevcut modeller arasında rasyonel seçimi yönlendirir.
Beyin venöz sinüs trombozu (CVST), hayvan modellerinin mekanik ve translasyonel araştırmalar için hayati öneme sahip nadir ancak hayati tehlike oluşturan bir serebrovasküler bozukluktur. Bu derleme, trombus bileşimi, geri dönüş, şiddet, tekrarlanabilirlik, teknik fizibilite ve klinik önem gibi önceden belirlenmiş kriterler kullanılarak türler ve indüksiyon teknikleri arasında deneysel CVST modellerini sistematik olarak sentezler. CVST modellerinin başarılı şekilde kurulması, sinüs tıkanmasının doğrudan kanıtlarıyla tanımlanır ve parenkimal lezyonlar isteğe bağlı olarak kabul edilir. FeCl₃ veya fotokimyasal yöntemlerle indüklenen tromboz genellikle geri dönerken, kalıcı ligasyon, otolog pıhtı enjeksiyonu, balon kateteri trombin ile birleşimi veya su şişebilir kauçuk temelli modeller geri dönüşü olmayan tıkanmaya yol açar.
Çoğu model hafif patolojiye yol açarken, ağır fenotipler genellikle trombin ile balon kateter şişirilme, trombinle tam ligasyon veya trombin enjeksiyonu ile kısmi ligasyon ve FeCl₃ uygulaması gibi birleşik müdahaleler gerektirir. Sadece ligasyon tabanlı modeller düşük tekrarlanabilirlik gösterirken, fotokimyasal ve balon kateter tabanlı modeller özel ekipman ve teknik uzmanlık gereksinimleriyle sınırlıdır. Translasyonel önem açısından, büyük hayvan balon kateter modelleri, trombojenik ajanlar ve kemirgen pıhtı enjeksiyon modelleri ile birleştirilerek klinik olarak en uygulanabilirdir. Tromboliz veya rekanalizasyon çalışmaları, kalıcı ligasyon veya sert tıkanık cihazlardan kaçınırken tercihli olarak geri dönebilir modeller kullanmalıdır. Su ile kabarabilir kauçuk bazlı modeller, yavaş yavaş ilerleyen CVST formlarını incelemek için özellikle uygundur. İntravasküler cihaz doğrulama çalışmaları, balon kateterleri trombojenik ajanlarla birlikte kullanılan domuz modellerine öncelik vermelidir. Ayrıca, etiyolojiye özgü modeller geliştirmek, hedefli, mekanizma tabanlı terapötik yaklaşımların preklinik değerlendirmesini kolaylaştırabilirken, insan dışı primat modelleri translasyonel önemi daha da artırabilir.
Beyin venöz sinüs trombozu (CVST), dural venöz sinüslerde veya beyin damarlarında trombozla karakterize edilen, nadir ancak potansiyel olarak hayatı tehdit eden bir serebrovaskülerbozukluktur 1. Arteriyel inmeden farklı olarak, CVST ağırlıklı olarak genç yetişkinleri, özellikle doğurma yaşındaki kadınları etkiler ve baş ağrısı ile papilledeminden nöbetlere, fokal nörolojik eksikliklere ve venöz enfarktüsü 2,3'e kadar çeşitli klinik belirtiler gösterir. Altta yatan patofizyoloji çok faktörlüdür ve venöz stazis, endotel hasarı ve hiperkoagulabiliteyi içerir. Ek katkıda bulunan faktörler arasında lokal mekanik tıkanıklık, inflamatuar bozukluklar ve sistemik protrombotik durumlaryer alır 4,5,6.
Görüntüleme ve antikoagülan tedavideki ilerlemelere rağmen, CVST özellikle şiddetli veya yaygın tromboz 7,8 vakalarında önemli morbidite ve ölüm oranlarını göstermeye devam etmektedir. Hastalığın nadir ve heterojenliği nedeniyle klinik araştırmalar sınırlı kalır; bu da hayvan modellerini patofizyolojik mekanizmaların incelenmesi, yeni tedavilerin test edilmesi ve hemodinamik sonuçların araştırılması için vazgeçilmezhale getirir 9. Deneysel CVST modelleri, trombozun kontrollü indüksiyonunu, müdahalelerin hassas zamanlamasını ve trombuzun çözümlülüğünü, yeniden kanalizasyonu ve ikincil beyin hasarının sistematik olarak değerlendirilmesini sağlar.
Son on yıllarda, hayvanlarda CVST'yi modellemek için mekanik ligasyon10, ferrik klorür (FeCl3) kaynaklı kimyasal yaralanma11,12, fotokimyasal tromboz13, trombojenik ajanlar veya pıhtıenjeksiyonu 14,15 ve implante edilebilir veya genişletilebilir cihazlar 16,17,18 dahil olmak üzere birçok yaklaşım geliştirilmiştir. Bu modeller, tromb bileşimi, anatomik yer, geri dönüş durumu, şiddet ve tür uygunluğu bakımından genetik olarak yönetilebilir farelerden anatomik olarak karşılaştırılabilirdomuzlara kadar değişir. Ancak, mevcut modellerin çoğu, insan CVST'nin karmaşık etiyolojik spektrumunu, sistemik iltihaplanma, hiperkoagulyasyon ve lokal venöz sıkıştırma gibi konuları tekrarlayamıyor. Bu modellerin avantajlarını, sınırlamalarını ve translasyonel potansiyelini anlamak, klinik uygulamayı güvenilir şekilde bilgilendirebilecek deneyler tasarlamak için gereklidir.
Bu derleme, mevcut CVST hayvan modellerine kapsamlı bir genel bakış sunar; indüksiyon teknikleri, tür seçimi, tromb özelliklerine dayalı sınıflandırma ve translasyonel değerlendirmeler tartışılır. Ayrıca, hastalık veya etiyolojiye özgü modellerin olmaması gibi mevcut eksiklikleri vurgular ve klinik açıdan ilgili deneysel platformların geliştirilmesi için perspektifler sunar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
İndüksiyon teknikleri
CVST'nin deneysel modellerini oluşturmak için birden fazla indüksiyon tekniği geliştirilmiştir. Aşağıdaki bölüm, başlıca yaklaşımları özetlemekte, avantajlarını, sınırlamalarını ve uygun uygulamalarını vurgulamaktadır. Bu indüksiyon teknikleri Şekil 1'de şematik olarak gösterilmiştir.
Ligasyon
Ligasyon, genellikle hedeflenen sinüsün kısmi veya tam ligasyonu yoluyla venöz çıkışın mekanik tıkanıklığını içerir ve böylece lokal kan stazisi oluşur. Gerbillerde ve kedilerde sadece kalıcı ligasyon uygulanmış olsa da, sıçan CVST modelleri genellikle kısmi veya tam ligasyon ile trombojenikajanların 20,21,22,23 enjeksiyonu kullanılarak oluşturulur. Bunun nedeni, sıçanların alternatif sinüslere akan geniş kollateral damarlara sahip olmasıdır; bu da üst sagital sinüs (SSS) trombozunu ve parenkimal hasarı hafifletmektedir. Bu teknik, venöz tıkanıklık ve venöz stazis nedeniyle oluşan parenximal yaralanmanın hemodinamik sonuçlarını incelemek için değerlidir. Ana sınırlamaları arasında, klinik CVST'nin çok faktörlü etiyolojisini doğru şekilde yansıtmayan venöz stazis üzerine aşırı vurgu yapılması ve antitrombotik veya trombolitik tedavilerin değerlendirilmesi için uygun olmayan geri dönüşü yer alır.
FeCl3
FeCl3, açık sinüs duvarında oksidatif endotel hasarına yol açarak trombozu indükler. Ortaya çıkan endotel denudasyon, trombosit yapışması, agregasyon ve pıhtılaşmayı tetikleyerek hızlı ve tekrarlanabilirtrombus 11 oluşturur. FeCl 3-indüklenmiş tromboz, kemirgenlerde ve tavşanlarda yaygın olarakuygulanmıştır 11,24. Ancak bu yöntem doğrudan endotelyuma zarar verir; bu da insan CVST'nin iltihaplanma, hiperkoagulyebilite veya venöz kompresyon gibi klinik tetikleyicilerini doğru şekilde yeniden üretemeyebilir. Ayrıca, FeCl₃ kaynaklı tromboz spontan rekanalizasyona uğrar ve bu model uzun vadeli çalışmalar için uygun değildir. Bu sınırlamalara rağmen, FeCl3 modeli, CVST'nin aşağısındaki patofizyolojik süreçlerin incelenmesi ve antitrombotik veya trombolitik tedavilerin değerlendirilmesi için avantajlı olmaya devam etmektedir.
Fotokimyasal tromboz
Fotokimyasal modeller, en yaygın olarak yeşil ışıkla aktive edilen Rose Bengal boyasını kullanır ve seçilmiş yüzey damarlarında trombosit açısından zengin trombiüretir 25. Mekanik olarak, Rose Bengal'in aydınlatması, lokal endotel hasarı ve oksidatif strese neden olan reaktif oksijen türleri üretir; bu da trombosit yapışması, agregasyonu ve pıhtılaşmayı teşvik eden subendotel matriks proteinlerini açığaçıkarır. Bu yaklaşım, trombüs konumu ve boyutunun hassas mekansal kontrolünü sağlar ve bazı durumlarda kısmen geri dönebilir trombular oluşturulabilir. Fotokimyasal modeller, trombinle birleştirildiğinde kortikal ven trombozu veya SSS trombozunu simüle etmek için özellikle faydalıdır; böylece lokal hemodinamik değişiklikler ve mikrovasküler yanıtların ayrıntılı incelenmesinimümkün kılar 13. Bu model bağımsız olarak yalnızca kortikal venlere uygulanabilir ve büyük venöz sinüslerde tromboz indüki için uygun değildir. Ortaya çıkan yaralanma tamamen hedeflenen damarlarla sınırlı değildir; çevredeki damarlar da ışığa maruz kalabilir veya reaktif oksijen türlerinin difüzyonu tarafından etkilenebilir. Tromboz öncelikle doğrudan endotel yaralanmasıyla indüklenir; bu yaralanma spontan venöz sinüs trombozunun patofizyolojisini tam olarak yansıtmaz.
Trombojenik ajanlar veya pıhtı enjeksiyonu
Venöz sinüse doğrudan intraluminal trombin veya tromboplastin verilmesi, belirgin fibrin ve trombosit bileşimiyle karakterize edilen hızlı pıhtıoluşumuna yol açar 24,26. SSS'ye kaolin-sefalin süspansiyonu enjekte edilmesi de sıçanlarda ve tavşanlarda tromboz oluşumuna yolaçar 27,28. Ancak, trombojenik ajanların enjeksiyonu nadiren tek başına kullanılır ve daha sık ligasyon, FeCl₃ uygulaması veya fotokimyasal tromboz 13,23,27 gibi diğer yöntemlerle birleştirilir. Otolog veya önceden oluşturulmuş pıhtı enjeksiyonu farelerde ve domuzlardada kullanılabilir 15,29. Bu yaklaşımda, hazırlanan pıhtılar doğrudan sinüs lümenine getirilir ve eritrosit ve fibrin açısından zengin bölgelere sahip doğal olarak oluşan pıhtılara çok benzeyen trombilerüretir 29. Daha sonra iki taraflı transvers sinüs veya juguler ven bağlandı. Trombojenik ajanlar veya pıhtı enjeksiyonu, pıhtı boyutu, bileşimi ve konumu standartlaştırılabildiği için trombolitik tedavilerin değerlendirilmesi için özellikle uygundur. Sınırlamalar arasında distal embolizasyon riski ve hassas pıhtı yerleştirmedeki teknik zorluklar yer alır.
Implantasyon edilebilir cihazlar
İmplant tabanlı fare modelleri, daha önce yeterince vurgulanmayan önemli ancak az vurgulanmış deneysel venöz tromboz modelleri kategorisini temsil eder. Bu modeller genellikle trombozu intravasküler implantlar yerleştirerek indükler ve bu da lokal akış bozukluğuna ve trombus oluşumuna yol açar; doğrudan damar ligasyonu veya kimyasal olarak indüklenen endotel hasarı yerine bu durum yerine. Plastik greftler, silikon çubuklar, balon kateterler ve su şişmesi polimerleri gibi implantasyon veya genişleme için tasarlanmış cihazlar, sinüs lümenini işgal ederek ve mekanik bir kütle etkisi uygulayarak venöz tıkanıklığıindikler 14,16,17,18. Mu ve ark.16, SSS'ye su ile şişebilen bir kauçuk cihaz yerleştirilerek tekrarlanabilir ve geri döndürülemez bir CVST fare modeli oluşturulduğunu bildirdi. İmplantasyonun ardından, su ile şişebilen polimer sinüs lümeninde kademeli olarak genişler ve böylece yavaş başlangıçlı ve ilerleyici venöz tıkanıklığı simüle edilir. SSS'ye 1,2 mm çapında bir silikon çubuk yerleştirildi ve arka kenarı sinüslerle birleşene kadar bu da venöz çıkıştıkanıklığı 17'yi oluşturdu. Benzer şekilde, maksimum çapı 0,12 cm olan konik ön segment ve 0,2 cm genişliğinde, 0,1 cm uzunluğunda kademeli olarak daralan ve yassılaştırılmış arka segmentten oluşan plastik bir greft SSS içine yerleştirilerek venöz çıkıştıkanıklığı 18 oluşturuldu. Balon kateterler, venöz sinüslerde konumlandırılıp şişirilebilir; böylece geçici veya kademeli olarak yoğunlaşan ışık daralması oluşur. Domuz ve köpek modellerinde trombun oluşumunu teşvik etmek için trombin veya diğer pro-trombotik ajanlarla birliktesıklıkla kullanılırlar 14,30. Bu tür implant tabanlı modeller, trombogenez ve translasyonel etkileri önemli ölçüde farklılık gösterdiği için geleneksel ligasyon veya FeCl3 indüklenmiş modellerden ayırt edilmelidir.
Tür Değerlendirmeleri
Fare modelleri
Farelerde CVST modelleri ağırlıklı olarak superior sagital sinüste (SSS) oluşur, ancak kortikal damarlar da etkilenebilir. Çeşitli indüksiyon yöntemleri mevcuttur. Rose Bengal ve yeşil ışıkla birlikte fotokimyasal hasar, SSS veya yüzeysel damarlarda trombosit zenginleştirilmiş trombi oluşturur ve kesin mekansal düzenleme ile kısmi geri dönüş sağlar31. FeCl3 uygulaması, sinüs duvarı boyunca oksidatif endotel hasarı oluşturur ve tutarlı ve tekrarlanabilirtromblar üretir 32,33. Alternatif olarak, hazırlanmış pıhtı enjeksiyonu SSS'ye hızla intraluminaltıkanıklıklar oluşturur 29. Fare modelinin temel avantajı, genetik manipülasyon yeteneği ve bağışıklık ile iltihap süreçlerinin ayrıntılı incelenmesini kolaylaştıran bayıltıcı suşların geniş yayımlanmasıdır. Ancak, fare sinüslerinin küçük boyutu teknik zorluklar yaratmakta olup, cerrahi ve in vivo görüntülemeyi zorlaştırır.
Fare modelleri
Sıçanlarda CVST genellikle SSS'yi etkiler, ancak transversal sinüsler de dahil olabilir. Birden fazla indüksiyon stratejisi vardır. Maruz kalan SSS'ye topikal FeCl3 maruziyeti, endotel hasarı ve tromboz11'e yol açar. SSS'ye doğrudan trombojenik ajanlar enjekte edildiğinde hızla fibrin açısından zengin trombi üretilir ve tekrarlanabilir sonuçlarelde edilir 34. Kısmi veya tam ligasyon, trombojenik ajanların enjeksiyonu ile birlikte, FeCl₃ ek olarak uygulanan veya uygulanmadan, daha kapsamlı çoklu sinüs tıkanıklığıindüke eder 23,35. Fotokimyasal tromboz, tek başına veya trombinle birlikte SSS tıkanmasınayol açabilir 13,36. Ayrıca, suyla şişebilen bir polimer cihaz veya plastik greftin SSS'ye yerleştirilmesi, uzun süreli venöz çıkış tıkanıklığına yol açabilir ve kronik bozuklukların incelenmesinimümkün kılar 16,18. Ayrıca, silikon çubuğun takılması ve çıkarılması SSS17'nin akut tıkanmasına ve ardından yeniden kanalize edilmesine yol açabilir. Farelere kıyasla farelerin sinüs çapı daha büyüktür, bu da cerrahi erişilebilirliği artırır ve MRI veya MRV gibi ayrıntılı görüntüleme yapılmasını sağlar. Ancak, genetik araçların sınırlı bulunabilirliği mekanik çalışmaları kısıtlamaktadır.
Gerbil modelleri
Gerbiller ayrıca CVST'yi modellemek için kullanılmış, tamamlayıcı bir küçük hayvan platformu sağlamıştır. Bu modellerde, stazis genellikle SSS 22,37'nin arka segmentinin ligasyonu ile indüklenir. Daha az köprü damarı olan hayvanlarda, SSS tıkanması bölgesel beyin kan akışında ve hemoglobin oksijen doygunluğunda belirgin bir azalmaya yol açarken, daha fazla köprü damarına sahip bireylerde nispeten daha iyi kan akışısağlamıştır 22. Bu bulgular, bireyler arası anatomik varyasyonların beyin hemodinamiğini önemli ölçüde etkileyebileceğini, bu da bu modeldeki deneysel sonuçların tekrarlanabilirliğini ve istikrarını potansiyel olarak azaltabileceğini göstermektedir.
Tavşan modelleri
Tavşan CVST modelleri genellikle enine sinüsi içerir, ancak bazen sigmoid sinüs hedef alınır. İndüksiyon yöntemleri arasında, sinüs duvarına FeCl3 uygulanması, yerel endotel bozulması ve pıhtı oluşumuna yol açması ile24,28 lümenine doğrudan trombin veya kaolin-sefalin süspansiyonu enjekte edilmesi yer alır. Tavşanlarda kemirgenlere kıyasla daha büyük venöz kalibre, damar içi müdahaleleri ve ilaç kullanımını destekler; bu da onları antikoagülan ve trombolitik tedavilerin değerlendirilmesi için uygun kılar. Ancak, genetik modifikasyon araçlarının eksikliği ve davranışsal veya nörolojik testlere uygunluğun sınırlı olması, daha geniş kullanımlarını kısıtlamaktadır.
Kedi modelleri
Kediler, zaman zaman CVST'nin patofizyolojik sonuçlarını araştırmak için orta boy hayvan modeli olarak kullanılmıştır. Bugüne kadar, kedilerde SSS'nin arka kısmını mikrocerrahi olarak bağlayarak serebral venöz enfarktüsün modelini oluşturan tek bir çalışma. Bu modelde, posterior SSS'nin tıkanması, bölgesel beyin kan akışında anlamlı ve tekrarlanabilir bir azalma sağladı; bu da beynin yaklaşık %45'ini etkiledi ve histolojik incelemede subakut venöz enfarktüsü ortaya çıktı; böylece ağır CVST hastalarında gözlemlenen bozuk venöz drenajın temel özelliklerini tekraretti 21. Ancak bu yaklaşım, spontan tromb oluşumundan ziyade mekanik tıkanıklığı temsil eder; bu da trombogenez veya tromboliz çalışmaları için uygunluğunu sınırlar. Köprü damarlarındaki varyasyonlar da bu modelin tekrarlanabilirliğini ve kararlılığını zayıflatabilir.
Domuz modelleri
Domuzlarda, CVST modelleri genellikle SSS'yi ve bazen iç juguler ven38'i hedef alır. Birkaç indüksiyon yöntemi önerilmiştir; bunlar arasında balon kateter şişirme ile endovasküler trombin, tromboplastin veya fibrinyapıştırıcı 14,26,30,39 ile birlikte SSS'ye otolog pıhtı enjeksiyonu ve iki taraflı enine sinüs 15'in bağlanmasını içeren birleşik yaklaşım da vardır. Domuzlar, insanlara çok benzeyen venöz mimari ve hemodinamik özelliklere sahiptir; bu da görüntüleme yöntemlerinin doğrulanması, tıbbi cihazların test edilmesi ve translasyonel farmakolojik müdahalelerin değerlendirilmesi için ideal hale gelir. Ancak, yüksek işletme maliyetleri, yoğun perioperatif gereksinimler ve sınırlı erişilebilirlik, yaygın uygulamalarını kısıtlamaktadır.
Köpek modelleri
Köpeklerde, SSS trombozu, her iç juguler ven üzerinden yerleştirilen çift lümenli balon kateterlerle ve torküler Herophili'ye yerleştirilerek indüklenmiştir. Balonların şişmesi venöz stazise yol açtı; bu durum intraluminal trombin enjeksiyonuyla daha da artırıldı ve bu da CT40 ile görselleştirilebilen tromb oluşumuna yol açtı.
İnsan dışı primat modelleri
İnsan dışı primatlar, beyin venosu yapılarında insanlara olağanüstü anatomik benzerlik gösterse de, etik kısıtlamalar model geliştirmeyi büyük ölçüde engellemektedir ve bugüne kadar insan olmayan primatlarda herhangi bir CVST modelibildirilmemiştir 41. Araştırmacılar, insan dışı primat modellerini değerlendirirken yüksek deneysel maliyetler ve sınırlı erişilebilirlik, etik onay ve bilimsel gerekçelendirme dahil olmak üzere fizibiliteyi dikkatlice tartmalıdır.
Model sınıflandırmaları
Geri Dönüşebilir ve Geri Dönemez Modeller
Deneysel CVST modelleri, trombotik tıkanıklığın doğal veya mekanik olarak hafifletilip çözülemeyeceğine bağlı olarak geri dönebilir veya geri döndürülemez olarak sınıflandırılır. Geri dönebilir modeller, kan akışının kontrollü geri kazanılmasına olanak tanır ve trombus çözümlülüğü, fibrinolizi ve terapötik reperfüzyonu incelemek için idealdir. FeCl₃ ile indüklenen trombiler, 711. gün itibarıyla kısmi spontan rekanalizasyongösterdi. Tromboplastin gibi tromboplastin gibi trombojenik ajanlarla indüklenen trombiler, 44. haftada spontan rekanalizasyon oranı %40 olarak görüldü. Nörolojik defisitler 7. güne kadar iyileşme gösterse de, fotokimyasal olarak indüklenen CVST model13'te sinüs tıkanmasının spontan rekanalizasyona uğrayıp geçirilmediği bilinmemektedir. Fotokimyasal trombozun orta beyin arterlerinde kendiliğinden yeniden kanalize edildiği gösterildiğinden, benzer bir geri dönüşümlü süreç CVST modelinde potansiyel olarak gerçekleşebilir, ancak bu henüz deneysel olarakdoğrulanmamıştır 42. Ayrıca, implante edilebilir silikon çubuk ve plastik greft ya geri dönüşü olmayan bir model oluşturmak için SSS'de bırakılabilir ya da geri çevrilebilir bir model oluşturmak için çıkarılabilir. Bu geri dönüşümlü modeller, antikoagülan ve trombolitik tedavilerin zamanlaması ve etkinliğini araştırmak için değerlidir; çünkü spontan veya indüklenmiş rekanalizasyonun gözlemlenmesine olanak tanır.
Buna karşılık, geri dönüşümlü modeller minimal veya hiç spontan rekanalizasyon olmadan kalıcı venöz sinüs tıkanmasını indükler ve bu da onları özellikle son evre trombotik tıkanıklık, ikincil doku hasarı ve uzun vadeli sekelleri incelemek için uygundur. Yaygın örnekler arasında kalıcı ligasyon, tek başına veya trombin ile birlikte ve FeCl323 ile birlikte yapılabilir. FeCl₃ uygulaması ve trombin enjeksiyonu ile birleştiğinde, rekanalizasyon oranında belirgin bir düşüşgösterdi 24. Ayrıca, enjekte edilen pıhtı veya balon kateterlerin trombinle birleşmesiyle oluşan tıkanıklık genellikle geri dönüşü olmayan kabul edilir; çünkü ilk 7 gün boyunca spontan bir rekanalasyon gözlemlenmemiştir 14,29. Suya kaşabilen kauçuk da bu zaman diliminde geri dönüşü olmayan tıkanmaya nedenolur 16. Ancak, bu tıkanmaların geri dönüşü henüz uzun zaman dilimleri için doğrulanmamıştır. Bu yaklaşımlar, uzun süre kalıcı olan stabil, yapışkan trombüsler üretir ve kronik venöz tıkanıklık, enfarktüs ve sonraki nöropatolojik değişikliklerin araştırılması için güvenilir bir platform sağlar. Bu geri döndürülemez modeller, venöz tıkanıklığın uzun vadeli patofizyolojik sonuçlarını değerlendirmek için son derece değerli olsa da, spontan rekanalizasyon, fibrinoliz veya kısa vadeli trombolitik müdahalelere odaklanan çalışmalar için daha az uygundur; çünkü trombiler büyük ölçüde kalıcı kalacak şekilde tasarlanmıştır. Bu modellerin genel tersine çevrilebilirliği Şekil 2'de gösterilmiştir.
Hafif ve şiddetli modeller
Deneysel CVST modelleri ayrıca trombotik yükün şiddeti ve parenximal yaralanmanın derecesine göre de kategorize edilebilir. Fotokimyasal tromboz, pıhtı enjeksiyonu, silikon çubuk, plastik greft veya lokal FeCl3 uygulaması gibi hafif modeller, sınırlı venöz tıkanıklık ve minimal parenximal hasar sağlar. Bu modeller, ciddi nörolojik eksiklikler veya yüksek ölüm oranı oluşturmadan ince inflamatuar yanıtları, erken mikrovasküler değişiklikleri veya telafi edici hemodinamik adaptasyonları araştırmak için özellikle faydalıdır.
Buna karşılık, şiddetli modeller multi-sinüs trombozu ve daha kapsamlı venöz tıkanıklığı içerir; bunlar genellikle balon kateter şişmesi ve trombin enjeksiyonu, tam ligasyon ile trombin enjeksiyonu, fotokimyasal trombozun trombin enjeksiyonu ile birleşimi veya kısmi ligasyonun trombin enjeksiyonu ve FeCl₃ uygulaması kombinasyonuylasağlanır 13,14,23,35 . Bu yaklaşımlar, yaygın venöz enfarktüsü, beyin ödemi, nöbetler ve daha yüksek ölüm oranlarına yol açar ve hemorajik dönüşüm, şiddetli beyin hasarı ve agresif terapötik müdahalelerin patofizyolojisini incelemek için sağlam bir platform sağlar. Son fare çalışmaları, bu tür birleşik modellerin sürekli olarak şiddetli fenotipleri yeniden ürettiğini göstermiştir; bu da onları yüksek riskli CVST'nin translasyonel araştırmalarında ve yeni antikoagülan veya trombolitik tedavilerin test edilmesinde son derece değerli hale getirmiştir. Bu modellerin genel şiddeti Şekil 3'te gösterilmiştir.
CVST hayvan modelinin doğrulanması
CVST hayvan modellerinin başarısı öncelikle iki tamamlayıcı alanda değerlendirilir: beyin venöz akışı ve parenkimal yaralanmalar. Venöz akış ve parenkimal değişikliklerin kapsamlı değerlendirmesi, CVST modellerinin insan hastalığının hemodinamik ve doku düzeyindeki özelliklerini doğru şekilde çoğaltmasını sağlar ve böylece model doğrulama ve translasyonel araştırmalar için sağlam bir temel sağlar.
Venöz sinüs akışının değerlendirilmesi
Sinüs tıkanmasının doğrulanması ve beyin venöz hemodinamiklerindeki değişikliklerin nicelendirilmesi, model başarısını değerlendirmek için gereklidir. Kemirgenlerde manyetik rezonans venografisi (MRV) veya mikro-bilgisayarlı tomografi (BT) gibi invaziv olmayan görüntüleme yöntemleri, tromb varlığının ve kalıntı akışının doğrudan görselleştirilmesinisağlar 43,44. Lazer benek kontrast görüntüleme (LSCI), SSS ve parasinüsel kortikal bölgelerde göreli kan perfüzyonun gerçek zamanlı, yüksek çözünürlüklü değerlendirmesini sağlar ve venöz akış değişikliklerinin dinamikizlenmesini sağlar 45. Doppler ultrasonografisi, SSS46'nın kalıntı lümeninde tromb boyutu ve kan akışı hızının in vivo olarak değerlendirilmesini sağlar. Bu yöntemler birlikte, indüklenmiş trombüslerin kapsamını, tamlığını ve stabilitesini belirler. CVST modelinin başarılı bir şekilde kurulması, luminal dolgu bozuklukları, venöz akışın kesintisi veya intraluminal trombus oluşumunun histopatolojik kanıtlarıyla karakterize edilen sinüs tıkanmasının doğrudan kanıtı gerektirir.
Beyin parenkimal yaralanmasının değerlendirilmesi
CVST sıklıkla venöz tıkanıklık, iskemi ve hemorajik dönüşüm nedeniyle ikincil parenkimal hasara yol açar. Manyetik rezonans görüntüleme (MR) ödem, enfarktüs ve kanamanın in vivo tespitini sağlarken, hematoksilin ve eozin (H&E) boyama, 2,3,5-triphenyltetrazolium klorür (TTC) boyama ve nöronal veya nörogliyal belirteçler için immünohistokimya gibi histopatolojik teknikler doku hasarının ayrıntılı değerlendirmesinisağlar 11,43,45 . İnfarkt veya hemorajik hacim ve nöronal kaybın ölçümleri dahil olmak üzere nicel analizler, yaralanmanın boyutunu daha da belirler. Kan-beyin bariyerinin bütünlüğünün değerlendirilmesi Evans mavi ekstravazasyonu ile yapılabilirken, beyin ödemi beyin suyuiçeriği 24,35 kullanılarak değerlendirilebilir. Nörolojik skor, açık alan testi, denge kirişi testi ve rotarod gibi davranışsal testler, nörolojik disfonksiyon, parenkimal bozulma35,45 kanıtı sunar. Beyin parenkimal yaralanması, CVST'nin sonraki bir sonucunu temsil eder ve bu nedenle model kurulumu için isteğe bağlı kabul edilir.
Kemirgen modelleri mükemmel genetik olarak yönetilebilirlik sunar ve bağışıklık ile inflamatuar yolların mekanik çalışmaları içinuygundur 47. Ancak, küçük venöz yapıları hassas cerrahi manipülasyon ve hemodinamik değerlendirme için zorluklar yaratmaktadır. Köpek ve domuz gibi daha büyük türler, daha erişilebilir venöz anatomi sağlar; bu da çoklu venöz sinüslerde trombozun indüklenmesine ve ayrıntılı hemodinamik değerlendirme ile farmakolojik testlere olanaktanır 15. Buna rağmen, lojistik karmaşıklık, yüksek maliyetler ve genetik araçların sınırlı erişimi yaygın kullanımlarını engellemektedir. İnsan olmayan primatlar fizyoloji ve davranış açısından insanlara daha çok benzeseler de, tekrarlanabilir modellerin eksikliği nedeniyle büyük ölçüde az kullanılıyorlar. Standartlaştırılmış insan dışı primat modellerinin eksikliği, karmaşık hemodinamik etkileşimler ve doğrudan insan CVST'ye çevrilebilecek cihaz tabanlı müdahaleler üzerine yapılan araştırmaları kısıtlamaktadır. Daha büyük türlerde tekrarlanabilir modeller geliştirmek, bu boşluğu kapatmaya ve preklinik araştırmaların translasyonel önemini önemli ölçüde artırmaya yardımcı olur. Türler arasında hayvan yükü dikkate alınmalıdır; çünkü küçük hayvanlar daha düşük fizyolojik strese sahip ancak venöz yapılar çok küçüktürken, büyük hayvanlar daha yüksek fizyolojik stres ve daha yüksek cerrahi karmaşıklık yaşar, venöz anatomisi daha büyük olmasına rağmen.
Geri dönebilir modeller, akut faz mekanizmalarını, tromb çözümlülüğünü ve ilaç etkinliğini incelemek için uygundur; geri dönüş imperiyatlı modeller ise akut veya kronik fazda CVT sonrası aşağı akış patofizyolojik süreçlerini incelemek için daha uygundur; çünkü kademeli veya kalıcı venöz tıkanıklığı simüle ederler. Trombozun şiddeti modelin faydasını da etkiler: hafif modeller ince parenkimal yaralanma ile kısmi veya tam sinüs tıkanmasına yol açarken, ağır modeller yaygın parenkimal enfarktüs ve ödeme yol açar. Bu modeller topluca, CVST'nin zamansal evrimi ve patofizyolojik mekanizmalarının incelenmesi ile hedefe yönelik terapötik müdahalelerin değerlendirilmesi için kapsamlı bir çerçeve sunmaktadır. CVST modelinin ve deneysel tasarımın seçiminde etik hususlar ve hayvan refahı rehberlik etmelidir. Venöz tıkanıklığın kapsamı, ikincil parenkimal hasar ve nörolojik eksiklikler dahil olmak üzere model şiddeti, hayvan acısını en aza indirmek için önceden tanımlanmalıdır. Araştırmacılar ayrıca insani son noktaları hesaba katmalı ve aşırı yaralanmayı önlemek için bilimsel soruyla uyumlu en az şiddetli geçerli modeli önceliklendirmelidir. Bu etik güvencelerin model geliştirmeyle entegre edilmesi, bilimsel titizliği ve çeviri önemini artırır.
Yüksek translasyonel değer modelleri, balon kateterleri trombojenik ajanlarla birleştirilen büyük hayvan modelleri ve kemirgen pıhtı enjeksiyonu modellerini içerir; bunlar intraluminal fibrin-eritrosit açısından zengin trombi üretir, görüntüleme doğrulamasına izin verir ve farmakolojik tedavilerin test edilmesini sağlar. Orta dereceli translasyonel değer modelleri arasında, tekrarlanabilir ve sonraki mekanizmalar ile terapötik tarama için faydalı olan ancak yapay endotel hasarına dayanan FeCl 3-indüksiyonlu ve fotokimyasal modeller bulunur. Düşük translasyonel değer modelleri, venöz stazisi aşırı vurgulayan kalıcı ligasyon tabanlı yaklaşımları içerir ve bu nedenle etiyoloji, antikoagülasyon veya tromboliz çalışmaları için önerilmez.
Tüm bu modeller, CVST'nin aşağı akış patofizyolojik sonuçlarına odaklanan çalışmalara uygulanabilir. Tromboliz çalışmaları öncelikli olarak pıhtı enjeksiyonu modelleri veya trombojenik ajanlarla birlikte balon kateterleri kullanmalı ve kalıcı ligasyon, silikon çubuk yerleştirme ve plastik greft yerleştirilmesinden kaçınmalıdır. İltihaplanma, endotel hasarı veya rekanalizasyon merkezli mekanik araştırmalar, FeCl3 indüklenmiş veya fotokimyasal tabanlı modeller kullanabilir. Suya kaşişen kauçuk bazlı modeller, yavaş ilerleyen CVST formlarını incelemek için özellikle uygundur; çünkü implantın venöz sinüs içindeki kademeli genişlemesi, ilerleyici luminal daralma ve gecikmeli venöz çıkış tıkanıklığını taklit eder. Damar içi cihaz doğrulama ve translasyonel görüntüleme çalışmaları, balon kateterleri trombojenik ajanlarla birlikte kullanan domuz modellerine öncelik vermelidir. Tablo 1 , yaygın olarak kullanılan indüksiyon teknikleri için önerilen uygulamaları özetlemektedir.
FeCl3 indüklenmiş modeller, pıhtı enjeksiyon modelleri, trombojenik ajanlarla birleştirilmiş ligasyon ve silikon çubuk yerleştirme genellikle rutin laboratuvar ortamlarında oldukça uygulanabilir. Buna karşılık, fotokimyasal modeller ve balon kateterleri trombojenik ajanlarla birleştiğinde, özel ekipman ve teknik altyapıya daha çok bağlıdır. CVST'nin fotokimyasal indüksiyonu, belirli bir dalga boyunda sabit bir ışık kaynağı, hassas optik odaklama ve konumlandırma sistemleri ile fotosensitize edici ajanların kontrollü uygulanmasını gerektirir; bu da bu yaklaşımı uzman optik ekipman ve teknik uzmanlığa büyük ölçüde bağımlı kılar. Benzer şekilde, balon kateter tabanlı modeller, doğru kateter yerleştirmesi için endovasküler enstrümantasyon ve floroskopik rehberlik gerektirir, intravasküler manipülasyonda gelişmiş operatör becerileri gerektirir; böylece bu olanaklar özel müdahale tesisleri ve uzmanlığa sahip laboratuvarlarla sınırlanır. Bu indüksiyon yöntemlerinin uygulanabilirliği Tablo 1'de sunulmaktadır.
Tekrarlanabilirlik, CVST modelleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. Sadece ligasyon içeren modeller, büyük ölçüde venöz drenaj ve yan dolaşımdaki anatomik değişkenlikten dolayı düşük tekrarlanabilirlik gösterir. Balon kateter trombojenik ajanlarla birleştiğinde, prosedürel sonuçlar operatöre büyük ölçüde bağımlı olduğundan, orta düzeyde tekrarlanabilirlik gösterir ve fotokimyasal modeller de aydınlatma menziline ve hedefleme hassasiyetine benzer şekilde duyarlıdır. Buna karşılık, FeCl3 indüklenmiş modeller, pıhtı enjeksiyonu modelleri ve silikon çubuk yerleştirme genellikle standart protokoller uygulandığında yüksek tekrarlanabilirlik gösterir. Bu indüksiyon yöntemlerinin tekrarlanabilirliği Tablo 1'de özetlenmiştir.
Ancak, mevcut yaklaşımların klinik önemini kısıtlayan birkaç sınırlama hâlâ devam etmektedir. Mevcut indüksiyon teknikleri güvenilir şekilde venöz tıkanıklık üretirken, insan CVST'de gözlemlenen genetik trombofili, sistemik iltihap, enfeksiyon, otoimmün bozukluklar veya venöz kompresyon gibi karmaşık, çok faktörlü etiyolojileri nadiren yakalar. Sonuç olarak, çoğu model öncelikle tromb oluşumunun sonraki sonuçlarını yansıtır, başlangıçtaki patolojik olaylardan ziyade. Bu sınırlama, hastalık mekanizmalarını tam olarak yeniden ortaya koyabilmeyeteneklerini sınırlar.
Etiyolojiye özgü modeller geliştirmek, önemli bir gelecek yönünü temsil eder. Trombin veya pıhtı enjeksiyonu, FeCl3 uygulaması ve fotokimyasal yaralanma gibi teknikler, tekrarlanabilir boyut ve bileşime sahip trombular üretir ancak hasta ile ilgili risk faktörlerini veya sistemik durumları yansıtmaz. Hiperkoagulable durumlar, inflamatuar uyarıcılar, hormonal etkiler veya birleşik çok faktörlü durumlar gibi faktörlerin dahil edilmesi, preklinik modellerin klinik önemini önemli ölçüde artırabilir ve hedefli terapötik araştırmaları kolaylaştırabilir. Bu sınırlamalara rağmen, mevcut modeller antikoagülanlar ve trombolitikler gibi farmakolojik tedavilerin değerlendirilmesi ve görüntüleme teknikleri ile girişimsel cihazların doğrulanması için kritik olmaya devam etmektedir. Gelecekteki çalışmalar, genetik ve sistemik risk faktörlerini, multimodal indüksiyon yöntemlerini ve gelişmiş görüntüleme tekniklerini entegre ederek insan CVST patofizyolojisini daha doğru modellemeli, böylece translasyonel potansiyeli artırmalı ve hedefe alınmış, mekanizma tabanlı tedavilerin geliştirilmesini desteklemelidir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
CVST modellerinin başarılı şekilde kurulması, sinüs tıkanmasının doğrudan kanıtlarıyla tanımlanır ve parenkimal lezyonlar isteğe bağlı olarak kabul edilir. FeCl₃ veya fotokimyasal yöntemlerle indüklenen tromboz genellikle geri döndürülebilirken, kalıcı ligasyon, otolog pıhtı enjeksiyonu, balon kateteri trombin ile birleşimi veya su şişebilir kauçuk temelli modeller genellikle geri dönüşü olmayan tıkanmaya yol açar. Çoğu model hafif patolojiye yol açarken, ağır fenotipler genellikle tromb...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların beyan edecek çıkar çatışmaları yoktur.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82401527) tarafından desteklendi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste