A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا نصف بروتوكول خطوة بخطوة من إزالة ربط الشريان الأورطي الجراحي في نموذج الفئران الراسخة من انقباض الأبهر. هذا الإجراء لا يسمح فقط دراسة الآليات الكامنة وراء إعادة عرض عكس البطين الأيسر والتراجع من تضخم ولكن أيضا لاختبار الخيارات العلاجية الجديدة التي قد تسرع الانتعاش عضلة القلب.
لفهم أفضل لإعادة عرض البطين الأيسر (LV) العكسي (RR) ، نصف نموذج القوارض حيث ، بعد إعادة عرض LV الناجم عن النطاق الأبهري ، تخضع الفئران ل RR عند إزالة الانقباض الأبهري. في هذه الورقة، نقوم بوصف إجراء خطوة بخطوة لإجراء إزالة ربط الأبهر الجراحية طفيفة التوغل في الفئران. تم استخدام تخطيط صدى القلب في وقت لاحق لتقييم درجة تضخم القلب والخلل الوظيفي أثناء إعادة عرض LV وRR وتحديد أفضل توقيت لإزالة النطاق الأبهري. وفي نهاية البروتوكول، أجري تقييم ديناميائي نهائي لوظيفة القلب، وتم جمع عينات للدراسات النسيجية. أظهرنا أن يرتبط debanding مع معدلات البقاء على قيد الحياة الجراحية من 70-80٪. وعلاوة على ذلك، بعد أسبوعين من إزالة النطاق، يؤدي الانخفاض الكبير في الحمل البطيني إلى تراجع تضخم البطين (~20٪) والتليف (~ 26٪)، واستعادة الخلل الانبساطي كما تم تقييمها من خلال تطبيع ملء البطين الأيسر والضغوط الانبساطية النهائية (E/e' وLVEDP). إزالة النطاق الأبهري هو نموذج تجريبي مفيد لدراسة LV RR في القوارض. مدى الانتعاش عضلة القلب متغير بين المواضيع, ولذلك, محاكاة تنوع RR التي تحدث في السياق السريري, مثل استبدال الصمام الأبهري. نستنتج أن نموذج النطاقات الأبهري / debanding يمثل أداة قيمة لكشف رؤى جديدة في آليات RR ، وهي تراجع تضخم القلب وانتعاش الخلل الانبساطي.
انقباض الشريان الأورطي العرضي أو التصاعدي في الماوس هو نموذج تجريبي يستخدم على نطاق واسع لضغط تضخم القلب الناجم عن الحمل الزائد ، والخلل الانبساطي والانقباضي وفشل القلب1،2،3،4. تضيق الأبهر يؤدي في البداية إلى تضخم البطين الأيسر التعويضي (LV) متحد المركز لتطبيع الإجهادالجداري 1. ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، مثل الحمل الزائد للقلب لفترات طويلة ، فإن هذا الضمور غير كاف لتقليل إجهاد الجدار ، مما يؤدي إلى خلل انبساطي وانقباضي (تضخم مرضي)5. بالتوازي، تؤدي التغيرات في المصفوفة خارج الخلية (ECM) إلى ترسب الكولاجين والربط المتقاطع في عملية تعرف باسم التليف، والتي يمكن تقسيمها إلى تليف بديل وتليف تفاعلي. التليف هو، في معظم الحالات، لا رجعة فيه والتنازلات الانتعاش عضلة القلب بعد الإغاثة الزائد6،7. ومع ذلك، كشفت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي القلب الأخيرة أن التليف التفاعلي قادر على التراجع على المدى الطويل8. بالإجمال، التليف، تضخم وخلل القلب هي جزء من عملية تعرف باسم إعادة عرض عضلة القلب التي تتقدم بسرعة نحو فشل القلب (HF).
أصبح فهم ميزات إعادة عرض عضلة القلب هدفا رئيسيا للحد من تطوره أو عكسه ، وهذا الأخير يعرف باسم إعادة عرض عكسي (RR). ويشمل مصطلح RR أي تغيير عضلة القلب عكس مزمن من قبل تدخل معين، مثل العلاج الدوائي (على سبيل المثال، الأدوية الخافضة للضغط)، جراحة الصمام (على سبيل المثال، تضيق الأبهر) أو أجهزة مساعدة البطين (على سبيل المثال، HF المزمن). ومع ذلك، غالبا ما تكون RR غير مكتملة بسبب تضخم السائدة أو الانقباضي / الانبساطي الخلل الوظيفي. وبالتالي ، فإن توضيح الآليات الأساسية لRR والاستراتيجيات العلاجية الجديدة لا يزال مفقودا ، ويرجع ذلك في الغالب إلى استحالة الوصول إلى أنسجة عضلة القلب البشرية ودراسةها أثناء RR في معظم هؤلاء المرضى.
للتغلب على هذا القيد ، لعبت نماذج القوارض دورا كبيرا في تعزيز فهمنا لمسارات الإشارات المشاركة في تطور HF. على وجه التحديد، يمثل إزالة ربط الأبهر للفئران مع انقباض الأبهر نموذجا مفيدا لدراسة الآليات الجزيئية الكامنة وراء LV السلبية إعادة عرض9 و RR10،11 لأنها تسمح بجمع عينات عضلة القلب في نقاط زمنية مختلفة في هاتين المرحلتين. وعلاوة على ذلك، فإنه يوفر بيئة تجريبية ممتازة لاختبار الأهداف الجديدة المحتملة التي يمكن أن تعزز / تسريع RR. على سبيل المثال، في سياق تضيق الأبهر، قد يوفر هذا النموذج معلومات حول الآليات الجزيئية المشاركة في التنوع الهائل للاستجابة عضلة القلب الكامنة وراء (في) اكتمال RR6،12، وكذلك ، التوقيت الأمثل لاستبدال الصمام ، والذي يمثل عيبا كبيرا في المعرفة الحالية. والواقع أن التوقيت الأمثل لهذا التدخل هو موضوع نقاش، ويرجع ذلك أساسا إلى أنه محدد على أساس حجم التدرجات الأبهرية. العديد من الدراسات الدعوة إلى أن هذه النقطة الزمنية قد يكون متأخرا جدا لانتعاش عضلة القلب والتليف والخلل الانبساطي وغالبا ما تكون موجودة بالفعل12.
على حد علمنا، هذا هو النموذج الحيواني الوحيد الذي يلخص عملية إعادة عرض كل من عضلة القلب وRR تجري في ظروف مثل تضيق الأبهر أو ارتفاع ضغط الدم قبل وبعد استبدال الصمام أو بداية الأدوية المضادة لارتفاع ضغط الدم، على التوالي.
سعيا إلى التصدي للتحديات الموجزة أعلاه، فإننا نصف نموذجا جراحيا للحيوانات يمكن تنفيذه في الفئران والجرذان على حد سواء، ومعالجة الاختلافات بين هذين النوعين. نحن نصف الخطوات والتفاصيل الرئيسية التي ينطوي عليها تنفيذ هذه العمليات الجراحية. وأخيرا، فإننا نبلغ عن أهم التغييرات التي تحدث في LV مباشرة قبل و طوال RR.
وتمتثل جميع التجارب على الحيوانات لدليل رعاية واستخدام المختبرات (منشور المعاهد القومية للصحة رقم 85-23، المنقح لعام 2011) والقانون البرتغالي بشأن رعاية الحيوان (DL 129/92، DL 197/96؛ P 1131/97). ووافقت السلطات المحلية المختصة على هذا البروتوكول التجريبي (018833). تم الحفاظ على الفئران C57B1/J6 الذكور البالغ من العمر سبعة أسابيع في أقفاص مناسبة ، مع بيئة دورة خفيفة داكنة منتظمة 12/12 ساعة ، ودرجة حرارة 22 درجة مئوية ورطوبة 60٪ مع إمكانية الحصول على الماء ونسبة قياسية من الحمية الإعلانية libitum.
1. إعداد المجال الجراحي
2. إعداد الفئران والتنبيب
3. التحضير لعملية جراحية (لكل من العصابات وإزالة ربط العصابات العمليات الجراحية)
4. تصاعدي جراحة النطاقات الأبهري
ملاحظة: للحصول على وصف مفصل للبروتوكول،راجع 2و3و4و13.
5. الرعاية بعد العملية الجراحية
6. جراحة إزالة النطاق الأبهري
7. تخطيط صدى القلب لتقييم وظيفة القلب وتضخم البطين الأيسر في الجسم الحي
8. تقييم الهمودية
9. إجراء ربط / إزالة النطاقات الأبهري في الفئران
ما بعد العملية الجراحية والبقاء على قيد الحياة في وقت متأخر
البقاء على قيد الحياة من أجل الجراحة من الإجراء النطاقات هو 80٪ والوفيات خلال الشهر الأول هو عادة <20٪. كما ذكر سابقا، نجاح جراحة إزالة النطاق يعتمد اعتمادا كبيرا على كيفية الغازية كانت الجراحة السابقة. بعد منحنى التعلم، ...
النموذج المقترح هنا يحاكي عملية إعادة عرض LV وRR بعد النطاقات الأبهري وإزالة النطاقات ، على التوالي. لذلك ، فإنه يمثل نموذجا تجريبيا ممتازا لتعزيز معرفتنا بالآليات الجزيئية المشاركة في إعادة عرض LV السلبية واختبار استراتيجيات علاجية جديدة قادرة على تحفيز تعافي عضلة القلب لهؤلاء المرضى. هذا...
ولا يوجد تضارب في المصالح بين صاحبي البلاغ.
يشكر المؤلفون المؤسسة البرتغالية للعلوم والتكنولوجيا والاتحاد الأوروبي وكوادرو دي Referência Estratégico Nacional (QREN) و Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) و Programa Operacional Factores de Competitividade (COMPETE) لتمويل وحدة البحوث UnIC (UID/IC/00051/2013). ويدعم هذا المشروع من قبل فيدر من خلال المنافسة 2020 - Programa أوبراسيونال Competitividade E Internacionalização (POCI)، مشروع DOCNET (NORTE-01-0145-FEDER-000003)، بدعم من برنامج نورتي البرتغال التشغيلي الإقليمي (NORTE 2020)، بموجب اتفاقية الشراكة البرتغالية لعام 2020، من خلال الصندوق الأوروبي للتنمية الإقليمية (ERDF)، مشروع NETDIAMOND (POCI-01-0145-FEDER-016385)، بدعم من الصناديق الهيكلية والاستثمارية الأوروبية، وهو البرنامج التشغيلي الإقليمي في لشبونة 2020. دانييلا ميراندا سيلفا وباتريشيا رودريغز ممولتان من صندوق الفقرة A Ciência e Tecnologia (FCT) من منح الزمالة (SFRH/BD/87556/2012 وSFRH/BD/96026/2013 على التوالي).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Absorption Spears | F.S.T | 18105-03 | To absorb fluids during the surgery |
Blades | F.S.T | 10011-00 | To perform the skin incision |
Buprenorphine | Buprelieve | Analgesia drug | |
Catutery | F.S.T | 18010-00 | To prevent exsanguination |
Catutery tips | F.S.T | 18010-01 | To prevent exsanguination |
cotton swab | Johnson's | To absorb fluids during the surgery | |
Depilatory cream | Veet | To delipate the animal | |
Disposable operating room table cover | MEDKINE | DYND4030SB | To cover the surgical area |
Echo probe | Siemens | Sequoia 15L8W | Ultrasound signal aquisition |
Echocardiograph | Siemens | Acuson Sequoia C512 | Ultrasound signal aquisition |
End-tidal CO2 monitor | Kent Scientific | CapnoStat | To control expiration gas saturation |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11255-20 | To dissect the tissues and aorta |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11272-30 | To dissect the tissues and aorta |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11151-10 | To dissect the tissues and aorta |
Forcep/Tweezers | F.S.T | 11152-10 | To dissect the tissues and aorta |
Gas system | Penlon Sigma Delta | To anesthesia and mechanical ventilation | |
Hemostats | F.S.T | 13010-12 | To hold the suture before tight the aorta |
Hemostats | F.S.T | 13011-12 | To hold the suture before tight the aorta |
Ligation aids | F.S.T | 18062-12 | To place a suture around the aorta |
Magnetic retractor | F.S.T | 18200-20 | To help keep the animal in a proper position |
Needle holder | F.S.T | 12503-15 | To suture the animal |
Needle 26G | B-BRAUN | 4665457 | To serve as a molde of aortic constriction diameter |
Oxygen | Air Liquide | To anesthesia and mechanical ventilation | |
Polipropilene suture | Vycril | W8304/W8597 | To suture the animal and to do the constriction |
Povidone-iodine solution | Betadine® | Skin antiseptic | |
PowerLab | Millar instruments | ML880 PowerLab 16/30 | PV loop Signal Aquisition |
Pulse oximeter | Kent Scientific | MouseStat | To control heart rate and blood saturation |
PVAN software | Millar Instruments | To analyse the haemodynamic data | |
PV loop cathether | Millar instruments | SPR-1035. 1.4 F | PV loop Signal Aquisition |
Retractor | F.S.T | 17000-01 | To provide a better overview of the aorta |
Scalpet handle | F.S.T | 10003-12 | To perform the skin incision |
Scissors | F.S.T | 15070-08 | To cut the suture in debanding surgery |
Scissors | F.S.T | 14084-09 | To cut other material during the surgery e.g. suture, papper |
Sevoflurane | Baxter | 533-CA2L9117 | |
Temperature control module | Kent Scientific | RightTemp | To control animal corporal temperature |
Ventilator | Kent Scientific | PhysioSuite | To ventilate the animal |
Water-bath | Thermo Scientific™ | TSGP02 | To maintain water temperature adequate to heat the P-V loop catethers |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved