Das Modell der Herzverletzung hat erhebliche Auswirkungen auf die Aufklärung des Mechanismus der kardialen Regeneration. Dieses Protokoll etablierte ein apikales Resektionsmodell bei adulten X. Tropicalis, das zur Aufklärung des Mechanismus der adulten Herzregeneration verwendet werden kann. Frühere Studien haben gezeigt, dass sich das Herz nach apikaler Resektion bei adulten X.Tropicalis regenerieren kann.
Protokolle der Apexresektion wurden in Zebrafisch- und Mausmodellen veröffentlicht, aber es gibt kein veröffentlichtes Protokoll für die apikale Resektion in X. tropicalis. Der Verlust der Regenerationsfähigkeit bei erwachsenen Säugetieren macht Herzinsuffizienz zu einer der häufigsten Todesursachen weltweit. Die Veranschaulichung der Mechanismen der kardialen Regeneration mit dieser Technik wird erhebliche Auswirkungen auf die Therapie ischämischer Herzerkrankungen haben.
Es ist besser, die Technik vor der Operation gut zu üben, da sie die Zeit des Operationsprozesses nicht beeinträchtigen sollte. Und es ist sehr wichtig, den Frosch betäubt zu halten. Legen Sie zunächst den betäubten Xenopus tropicalis-Bauch nach oben und bedecken Sie den Bauch mit destillierter, in Wasser getränkter Gaze, um ein Austrocknen der Tierhaut während der Operation zu vermeiden.
Drücken Sie sanft mit einer Pinzette auf die Brust und finden Sie die Mitte der Brust parallel zur unteren Vordergliedmaße. Heben Sie die Haut mit einer Augenschere an und machen Sie vorsichtig einen kleinen Schnitt von etwa 1 Zentimeter. Heben Sie mit einer Augenschere die Muskelschicht unter der Haut auf und erzeugen Sie eine Wunde im zentralen Brustmuskel.
Da sich das Herz in der oberen Position der Wundstelle befindet, drücken Sie vorsichtig mit der Augenzange auf den Brustkorb, um das Herz aus der Wunde zu drücken. Klemmen Sie den Herzbeutel vorsichtig mit einer Pinzette ein und brechen Sie ihn sanft mit einer Augenschere unter Verwendung der Herzspitze. Warten Sie, bis sich der Herzbeutel aufgrund des systolischen Blutpumpens löst.
Halten Sie die Herzspitze mit einer Pinzette in der nicht-dominanten Hand und heben Sie das Herz entsprechend dem Herzkontraktionsrhythmus leicht an. Wenn sich das Herz zusammenzieht, um Blut durch die Blutgefäße zu zirkulieren, schneiden Sie schnell die Spitze des Herzens ab, etwa 14 % der Herzkammer. Setzen Sie das Herz mit einer Pinzette und einer saugfähigen Kugel wieder in den Brustkorb ein.
Vernähen Sie die Haut mit einem nicht absorbierenden 4-0-Operationsfaden, um sicherzustellen, dass keine Nähte in die Muskelschicht eindringen, um postoperative Mortalität zu verhindern. Führen Sie in der Scheingruppe die Thorakotomie durch und öffnen Sie das Perikard, wie zuvor gezeigt, aber nähen Sie, ohne die Apexresektion durchzuführen. Legen Sie das postoperative Tier mit dem Hinterleib nach oben in eine Petrischale, die eine kleine Menge deionisiertes Wasser enthält.
Warten Sie etwa 10 Minuten, bis das Tier wieder zu Bewusstsein kommt, und beobachten Sie seine Beweglichkeit und Wundnaht während der Aktivität. Übertragen Sie die Frösche für die Kultivierung in einen mit reinem Wasser gefüllten Behälter und ersetzen Sie ihn täglich durch reines Wasser, um Wundinfektionen zu vermeiden. Nach apikaler Resektion des Xenopus tropicalis-Herzens bildete sich ein Blutgerinnsel, das die Wunde im Ventrikel versiegelte, wie bei der Hämatoxylin- und Eosinfärbung sowie bei der Trichromfärbung nach Masson beobachtet wurde.
Die morphologische Analyse des Herzens nach 0, 7, 14 und 30 Tagen nach der Resektion ergab, dass das durch die Herzverletzung verursachte Blutgerinnsel am 30. Tag verschwand. Gleichzeitig wurde an Tag 14 eine signifikante Regeneration der Spitze beobachtet, und an Tag 30 hatte sich die resezierte Herzspitze fast vollständig regeneriert. Die histologische Analyse zeigte am 14. Tag eine Fibrinforderung an der Resektionsstelle, und das Herz regenerierte sich bis zum 30. Tag vollständig ohne Narben.
Die Myokardfibrose-Analyse des Herzens durch Masson-Färbung zeigte, dass das Gerinnsel innerhalb des 14. Tages der apikalen Resektion verschwand und durch Fibrin ersetzt wurde. Vom 14. bis zum 30. Tag ersetzte das Myokard schrittweise das Fibrin und reparierte die beschädigte Ventrikelspitze. Diese Technik wird es den Forschern ermöglichen, den zellulären Mechanismus der Herzregeneration in Xenopus tropicalis zu erforschen und die Zellen zu kennen, die mit der kardialen Regeneration im Herzen von Fröschen in Verbindung stehen, indem sie die Abstammungsverfolgung nach der Apex-Resektion analysieren.
