עכבר בטן מפרצת אבי העורקים מודל המושרה על ידי יישום פרי וסקולרי של אלסטאז

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה כירורגית מתוקננת עבור מודל AAA המושרה אלסטאז באמצעות יישום ישיר של אלסטאז להרפתקנטיה של אבי העורקים הבטן האינפרא-יותרת בעכברים.

Abstract

מפרצת אבי העורקים בבטן (AAA), אם כי בעיקר אסימפטומטי, הוא פוטנציאל סכנת חיים כמו קרע של AAA בדרך כלל יש תוצאה הרסנית. נכון לעכשיו, ישנם מספר מודלים ניסיוניים ברורים של AAA, כל אחד מדגיש היבט אחר בפתוגנזה של AAA. דגם AAA המושרה על ידי אלסטאז הוא דגם המכרסמים השני בשכיחותו AAA. מודל זה כרוך עירוי ישיר או יישום של אלסטאז הלבלב החזירי (PPE) לחלק אינפרא-גולגולתי של אבי העורקים. בשל אתגרים טכניים, רוב מודל AAA המושרה אלסטאז בימינו מבוצע עם היישום החיצוני ולא עירוי תוך אלומיניום של PPE. החדירה של אלסטאז תגרום השפלה של lamellae אלסטי בשכבות המדיאליות, וכתוצאה מכך אובדן שלמות דופן אבי העורקים והתרחבות לאחר מכן של אבי העורקים של אבי העורקים הבטן. עם זאת, חיסרון אחד של מודל AAA המושרה אלסטאז הוא וריאציה בלתי נמנעת של אופן ביצוע הניתוח. באופן ספציפי, הטכניקה הכירורגית של בידוד קטע אינפרא-רנאלי של אבי העורקים של אבי העורקים, החומר המשמש לעטיפת אבי העורקים ודגרת PPE, הפעילות אנזימטית של PPE, ומשך הזמן של יישום PPE יכולים להיות כל דטרמיננטים חשובים המשפיעים על קצב היווצרות AAA בסופו של דבר וקוטר מפרצת. ראוי לציין, ההבדל בגורמים אלה ממחקרים שונים על AAA יכול להוביל לבעיות רבייה. מאמר זה מתאר תהליך כירורגי מפורט של מודל AAA המושרה אלסטאז באמצעות יישום ישיר של PPE להרונטיטיה של אבי העורקים הבטן אינפרא-יותרת בעכבר. בעקבות הליך זה, שיעור היווצרות AAA יציב של כ -80% בעכברים זכריים ונקביים הוא בר השגה. העקביות והשחזור של מחקרי AAA באמצעות מודל AAA המושרה אלסטאז ניתן לשפר באופן משמעותי על ידי קביעת הליך כירורגי סטנדרטי.

Introduction

מפרצת אבי העורקים בבטן (AAA) מוגדרת כהרחבה מגזרית של אבי העורקים בבטן עם לפחות 50% עלייה של קוטר כלי¹. AAA הוא קטלני, כמו הקרע יכול לגרום לשיעור תמותה גבוה מאוד, אפילו עם התערבות ^2,3,4. דווח כי AAA אחראי לכ -13,000 מקרי מוות בשנה בארה"ב, מה שהופך אותו לסיבת המוות^{המובילה ה -}10 ^1,5.

הפתוגנזה של AAA עדיין לא מובנת לחלוטין ^6,7,8. כדי לחקור את המנגנון המולקולרי של AAA ולבדוק מטרות טיפוליות פוטנציאליות, הוקמו מספר מודלים AAA ניסיוניים ^9,10. דגמי מכרסמים של AAA כוללים אלסטאז, סידן כלוריד, אנגיוטנסין II ודגמי קסנוגרפט, ביניהם מודל AAA המושרה על ידי אלסטאז הוא הדגם השני הנפוץ ביותר 10,11,12,13,14,15,16,17. מודל זה כרוך עירוי ישיר או יישום של אלסטאז הלבלב החזירי (PPE) לחלק אינפרא-גולגולתי של אבי העורקים. חדירת אלסטאז לשכבה המדיאלית של אבי העורקים תגרום להשפלה של lamellae אלסטי וחדירה של תאים דלקתיים, מה שיוביל לאובדן שלמות דופן אבי העורקים והתרחבות הבאה של אבי העורקים ^7,18. מודל AAA המושרה אלסטאז דווח לראשונה על ידי Anidjar ואח 'בשנת 1990 באמצעות חולדות, שבו קטע מבודד של אבי העורקים היה perfused עם אלסטאז¹⁷. מאוחר יותר בשנת 2012, מודל שונה באמצעות יישום periadventitial של PPE דווח על ידי Bhamidipati et ^al.19. כיום, רוב הניתוחים עבור מודל AAA המושרה אלסטאז בהשראת הקבוצה של Bhamidipati ומבוצעים עם היישום החיצוני ולא זלוף תוך אלומיניום של PPE. למרות היישום החיצוני יש פחות דרישה על מיומנויות כירורגיות בסדר, שיעור השכיחות של AAA הוא נמוך יחסית וגודל קצת יותר קטן מזה של זלוף intraluminal^11,19.

למרות שנעשה שימוש נרחב במחקרי AAA, מודל AAA המושרה אלסטאז יש מגבלות מסוימות. אזהרה אחת של מודל זה היא הווריאציות הבלתי נמנעות של אופן ביצוע הניתוח, אשר יכול להוביל לנושא הרבייה. לדוגמה, ההבדל עשוי להתקיים בהליך הכירורגי לגבי האופן שבו מקטע האינפרא-רנאלי של אבי העורקים מבודד ואיזה חלק של המגזר נבחר ליישום PPE בין מעבדות שונות. הפעילות אנזימטית של PPE ומשך הזמן של דגירה PPE יכול גם להשתנות. אלה, עם זאת, הם כל דטרמיננטים חיוניים המשפיעים על שיעור היווצרות AAA בסופו של דבר וקוטר מפרצת. השונות של דטרמיננטים קריטיים אלה מקשה מאוד על השוואת נתונים של מחקרי AAA מקבוצות שונות המשתמשות במודל זה. לכן, הליך כירורגי מתוקנן נדרש ככלי כדי לקבל תוצאות דומות ממוסדות שונים.

מאמר זה מתאר פרוטוקול כירורגי מתוקנן עבור מודל AAA המושרה אלסטאז באמצעות יישום ישיר של PPE להרפתקנטיה של אבי העורקים הבטן אינפרא-יותרת בעכברים. פרטים על חומר כירורגי ונהלים חיוניים לדור מוצלח וחזק של AAA בעכברים באמצעות מודל זה יידונו גם.

Protocol

פרוטוקולי בעלי החיים אושרו על ידי הוועדה לטיפול ושימוש בבעלי חיים מוסדיים של אוניברסיטת מישיגן (PRO00010092). עכברי C57BL/6J מסוג בר (WT) זכרים ונקבות, כ-7 שבועות, שימשו לניסויים.

1. הכנת בעלי חיים

1. האכילו את העכברים בדיאטת האוכל הסטנדרטית (ראו טבלת חומרים) לפני ואחרי הניתוח.
   הערה: ניתן להשתמש בזנים ובגילאים שונים של עכברים. עם זאת, גיל הנע בין 5.5-12 שבועות מומלץ להשיג שיעור שכיחות מקסימלית.
2. עבור כל עכבר, לנהל 5 מ"ג /ק"ג של Carprofen תת עורית 30 דקות לפני אינדוקציה של הרדמה.
3. לאחר 30 דקות, לנהל 100 מ"ג/ק"ג של קטמין ו 5 מ"ג/ק"ג של Xylazine באמצעות הזרקה תוך-אפריטונית כדי לגרום להרדמה.

2. הכנה לניתוח

1. הכן את החומר הכירורגי.
   1. חותכים את כפפות הניטריל לרצועות של 4 ס"מ x 4 מ"מ. חותכים את רפידות הכותנה לחתיכות של 3 ס"מ x 2 מ"מ. Autoclave אלה עם מכשירים כירורגיים אחרים, כולל מספריים כירורגיות, מלקחיים רקמות, ו Hemostats Halsted-יתוש (ראה טבלת חומרים).
2. מניחים את העכבר בתנוחה העליונה על כרית הלבשה סופגת סטרילית. לשתק את כפות הרגליים הקדמיות והאחוריות עם סרט ניתוחי.
3. השתמש אפליקטורים עם קצה כותנה (ראה טבלת חומרים) כדי להבריש קרם להסרת שיער על אזור הבטן האמצעי והתחתון, ולאחר מכן ספוגית את האזור עם גזה כירורגית כדי להסיר את השיער.
4. לחטא את האזור הכירורגי לפחות שלוש פעמים בתנועה מעגלית עם יישומים לסירוגין של 70% אלכוהול וקרצוף מבוסס יוד או כלורהקסידין. אפשר להתייבש.

3. הליך כירורגי

1. בצע את השלבים הבאים כדי לגשת לחלל הבטן.
   1. בדוק את העכבר עבור חוסר תגובה לצבוט בוהן לפני חתך בעור.
   2. בצע חתך אורך 2.5 ס"מ על העור לאורך קו האמצע של הבטן האמצעית והתחתונה באמצעות מספריים כירורגיים.
   3. משכו בעדינות את השריר שמתחת ובצעו חתך אורך של 2.5 ס"מ לאורך לינאה אלבה כדי לגשת לחלל הבטן.
2. לחשוף את אבי העורקים בבטן.
   1. השתמש אפליקטורים רטובים כותנה קצה כדי להזיז את המעיים ואת הקיבה לצד ימין של העכבר.
      הערה: באופן אידיאלי, זה יחשוף את קטע אינפרא-רנאלי של אבי העורקים. אם קשה לאתר את אבי העורקים, הכליה הימנית ועורק הכליה הימני יכולים לזהות את אבי העורקים (שכן לכליה הימנית יש מיקום אנטומי מעט נמוך יותר מאשר הכליה השמאלית).
   2. השתמשו במלקחיים כדי להסיר בעדינות את רקמת החיבור המכסה את אבי העורקים בבטן ואת הווריד התחתון (IVC).
      הערה: אבי העורקים בבטן ו- IVC כלולים בתוך אותו נדן כלי. אין צורך להסיר את כל רקמת החיבור כמו הסרה מלאה תגדיל את הסיכון של פגיעה בשני כלי אלה.
   3. השתמשו במלקחיים כדי לנתח בעדינות את החלק האחורי של אבי העורקים בבטן ואת IVC מהשרירים שמתחת.
      הערה: קצות המלקחיים צריכים להיכנס לחלק האחורי של הנדן באופן רוחבי וליצור חור בפאסיה המחבר את הנדן לשרירים הבסיסיים. ברגע שהחור נוצר, להרחיב את גודלו על ידי שחרור איטי של מלקחיים.
   4. מניחים חתיכה מפס הכפפות בגודל 4 ס"מ x 4 מ"מ (כאמור, שלב 2.1.1) דרך החלק האחורי של אבי העורקים בבטן ו- IVC, ולאחר מכן ליישר את הפס. מניחים את הפס ~ 0.5 ס"מ מן העורק הכלייתי הימני.
      הערה: ודא שהחור גדול מספיק כדי שהפאסיה שמסביב לא תסובב את הפס.
   5. מעל הפס, מניחים חתיכה של 3 ס"מ x 2 מ"מ כרית כותנה דרך החלק האחורי של אבי העורקים בבטן ו- IVC, ולאחר מכן ליישר את כרית כותנה.
3. דגור על האלסטאז.
   1. השתמש פיפטה כדי להפיל 30 μL של אלסטאז הלבלב החזירי (פעילות אנזימטית הכוללת של 1.8 יחידה, ראה טבלת חומרים) על קטע אבי העורקים מעל כרית כותנה, ולאחר מכן לעטוף את כרית כותנה פסים סביב אבי העורקים ו- IVC. לשטוף חתיכה של 10 ס"מ x 10 ס"מ גזה עם סטרילי 0.9% מלוחים ומניחים אותו על הבטן.
      הערה: הגזה זקוקה לשטיפה חלקית בלבד מכיוון שעשיית יתר תסתכן בדילול האלסטאז שמתחת.
   2. לאחר 30 דקות, להסיר את הפס ואת כרית כותנה עם מלקחיים.
4. סגור את חלל הבטן בעקבות השלבים הבאים.
   1. להשקות את אבי העורקים ואת חלל הבטן עם 500 μL של סטרילי 0.9% מלוחים. השתמש גזה 10 ס"מ x 10 ס"מ כדי לספוג את מלוחים הנותרים.
   2. להתאים מחדש את שכבות השריר עם תפר מונופילמנט ריצה 6-0 שאינו נספג.
   3. סגור את העור עם 3-4 תפרים מונופילמנטים מופרעים 6-0 שאינם נספגים.

4. טיפול לאחר הניתוח

1. לנהל 5 מ"ג/ק"ג של Carprofen תת עורית ביום שלאחר הניתוח 1.
2. הסר תפרי עור ביום שלאחר הניתוח 10.

5. מדידה של קוטר מפרצת אבי העורקים בבטן

1. המתת חסד את העכברים על ידי CO₂ מנת יתר ביום שלאחר הניתוח 14. זה מייצג את נקודת הזמן של הרחבה מקסימלית.
2. גש לחלל הבטן כמתואר בשלב 3.1.
3. בצע זלוף כלי דם על ידי הזרקת 10 מ"ל של 0.9% מלוחים למחזור דרך החדר השמאלי.
4. חשוף את מקטע האינפרא-רנאלי של אבי העורקים בבטן כמתואר בשלבים 3.1-3.2. הסר בזהירות את רקמת החיבור שמסביב והפרד את אבי העורקים בבטן מ- IVC.
5. מדוד את הקוטר של אבי העורקים בבטן עם קליפר.

תוצאות

23 עכברי בר (WT) בני 7 שבועות, בהם 12 נקבות ו-11 זכרים, הופעלו בהתאם לפרוטוקול שהוצג. שיעור ההישרדות היה 100% (תמותה כירורגית לא נכללה). קוטר אב העורקים המקסימלי של הבטן נמדד על ידי קליפר.

AAA הוגדר כהרחבת אבי העורקים בבטן עם עלייה של 50% בקוטר הכלי. לכן, עלייה של 50% בקוטר אב העורקים המקסימ?...

Discussion

מודל AAA המושרה על ידי אלסטאז דווח לראשונה על ידי Anidjar ואח 'באמצעות חולדות בשנת 1990¹⁷. מגוון גרסאות מותאמות הוצגו בשלושים השנים האחרונות, יחד עם שיפור משמעותי בטכניקות הניתוחיות ^19,20,21,22. מאות מכונים משתמשים במו?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
6-0 non-absorbable monofilament suture	Pro Advantage	P420697
Carprofen	Zoetis Inc.	NDC: 54771-8507
Chow Diet	LabDiet	3005659-220	PicoLab 5L0D
Cotton Applicator	Dynarex	4303
Cotton Pad	Rael	UPC: 810027130969
GraphPad Prism 8	GraphPad Software Inc.		Version 8.4.3
Grarfe Forceps	Fine Science Tools	11051-10
Halsted Mosquito Hemostats	Fine Science Tools	13009-12
Ketamine	Par Pharmaceutical	NDC: 42023-0115-10
Nitrile gloves	Fisherbrand	19-130-1597
Penicillin-Streptomycin	Thermo Fisher	15140122
Porcine pancreatic elastase	Sigma-Aldrich	E1250-100MG
Scissors	Fine Science Tools	14068-12
Sterile 0.9% saline solution	Baxter	2B1324X
Xylazine	Akorn	NDC: 59399-110-20