JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול חזותי מפורט לביצוע מודל קשירת פרוזדורים שמאלית (LAL) בעובר העופות. מודל LAL משנה את הזרימה התוך-לבבית, אשר משנה את העמסת הלחץ של גזירת הקיר, ומחקה תסמונת לב שמאל היפופלסטית. מוצגת גישה להתגבר על האתגרים של מודל מיקרוכירורגיה קשה זה.

Abstract

בשל תצורת החדר הבוגר בעל ארבעת החדרים, קלות התרבית, הגישה להדמיה והיעילות, עובר העופות הוא מודל מועדף של בעלי חוליות לחקר התפתחות הלב וכלי הדם. מחקרים שמטרתם להבין את ההתפתחות התקינה ואת הפרוגנוזה של מומי לב מולדים מאמצים באופן נרחב מודל זה. טכניקות כירורגיות מיקרוסקופיות מוצגות כדי לשנות את דפוסי ההעמסה המכנית הרגילים בנקודת זמן עוברית ספציפית ולעקוב אחר המפל המולקולרי והגנטי במורד הזרם. ההתערבויות המכניות הנפוצות ביותר הן קשירת ורידים ויטלין שמאלי, פסים קונוטרונליים וקשירת פרוזדורים שמאלית (LAL), המווסתים את לחץ כלי הדם התוך-גווארי ואת לחץ הגזירה בקיר עקב זרימת הדם. LAL, במיוחד אם היא מבוצעת באובו, היא ההתערבות המאתגרת ביותר, עם תפוקת דגימות קטנה מאוד בשל הפעולות המיקרוכירורגיות הרציפות העדינות ביותר. למרות הסיכון הגבוה שלה, ב ovo LAL הוא בעל ערך מדעי רב כפי שהוא מחקה hypoplastic תסמונת הלב השמאלי (HLHS) פתוגנזה. HLHS היא מחלת לב מולדת מורכבת ורלוונטית מבחינה קלינית שנצפתה ביילודים אנושיים. פרוטוקול מפורט עבור in ovo LAL מתועד במאמר זה. בקצרה, עוברי עופות מופרים הודגרו בטמפרטורה של 37.5 מעלות צלזיוס ולחות קבועה של 60%, בדרך כלל עד שהגיעו לשלבי המבורגר-המילטון (HH) 20 עד 21. קליפות הביצים נסדקו והקרומים החיצוניים והפנימיים הוסרו. העובר סובב בעדינות כדי לחשוף את פקעת הפרוזדורים השמאלית של האטריום המשותף. מיקרו-קשרים שהורכבו מראש מתפרי ניילון 10-0 מוקמו בעדינות ונקשרו סביב ניצן הפרוזדורים השמאלי. לבסוף, העובר הוחזר למקומו המקורי, ו-LAL הושלם. חדרים תקינים ו-LAL הדגימו הבדלים מובהקים סטטיסטית בדחיסת הרקמות. צינור ייצור יעיל של מודל LAL יתרום למחקרים המתמקדים במניפולציה מכנית וגנטית מסונכרנת במהלך ההתפתחות העוברית של רכיבים קרדיווסקולריים. כמו כן, מודל זה יספק מקור תאים מוטרד למחקר תרביות רקמות וביולוגיה של כלי הדם.

Introduction

מומי לב מולדים (CHDs) הם הפרעות מבניות המתרחשות עקב התפתחות עוברית לא תקינה1. בנוסף לתנאים גנטיים, הפתוגנזה מושפעת מעומס מכני משתנה 2,3. תסמונת לב שמאל היפופלסטית (HLHS), מחלת לב מולדת, גורמת לחדר / אבי העורקים לא מפותח בלידה4 עם שיעור תמותה גבוה 5,6. למרות ההתקדמות האחרונה בניהול הקליני שלה, צמיחת כלי הדם ודינמיקת ההתפתחות של HLHS עדיין לא ברורים7. בהתפתחות עוברית תקינה, אנדוקרדיום החדר השמאלי (LV) ושריר הלב מקורם באבות הלב עם התקדמות היווצרות צינור הלב העוברי המוקדם. נוכחות הדרגתית של טרבקולציה שריר הלב, שכבות עיבוי, והתפשטות cardiomyocyte מדווח2. עבור HLHS, שינוי trabecular remodeling ו flattening החדר השמאלי נצפים, תורם עוד יותר hypoplasia שריר הלב עקב נדידת cardiomyocyte חריג 2,8,9,10

מבין יצורי המודל הנפוצים לחקר התפתחות הלב ולהבנת מצבים המודינמיים 11, עובר העופות מועדף בשל ליבו הבוגר בעל ארבעת החדרים וקלות התרבית שלו11,12,13,14. מצד שני, גישה מתקדמת להדמיה של עוברי דגי זברה ועכברים טרנסגניים/נוקאאוט מספקת יתרונות ברורים11,12. התערבויות מכניות שונות נבדקו עבור עובר העופות המשנות את הלחץ התוך-קיראלי ואת לחץ הגזירה בקיר בפיתוח רכיבים קרדיווסקולריים. מודלים אלה כוללים קשירת ויטלין שמאלי, פס קונוטרונקל15 וקשירת פרוזדורים שמאלית (LAL) 11,12,16. הפנוטיפ שנוצר עקב העומס המכני שהשתנה ניתן לראות כ 24-48 שעות לאחר ההתערבות הכירורגית במחקרים המתמקדים בפרוגנוזה מוקדמת11,13. התערבות LAL היא טכניקה פופולרית לצמצום הנפח התפקודי של האטריום השמאלי (LA) על ידי הצבת לולאת תפר סביב הפתח האטריובנטריקולרי. כמו כן, בוצעו גם התערבויות מיקרוכירורגיות המכוונות לקשירת פרוזדורים ימנית (RAL) 17,18. באופן דומה, חלק מהחוקרים מכוונים לתוספתן פרוזדורים שמאלי (LAA) באמצעות מיקרוקליפים כדי להפחית את עוצמת הקול של LA19,20. במחקרים מסוימים, חוט ניילון כירורגי מוחל על הצומת אטריובנטריקולרי19,21. אחת ההתערבויות בהן נעשה שימוש היא LAL, אשר יכול לחקות HLHS אך הוא גם המודל הקשה ביותר לביצוע, עם תפוקת דגימות קטנה מאוד בשל הפעולות המיקרוכירורגיות העדינות ביותר הנדרשות. במעבדה שלנו, LAL מבוצע באובו בין שלבי המבורגר-המילטון (HH) 20 ו -21, לפני שהאטריום המשותף הוא מלא 6,14,22,23. תפר כירורגי ממוקם סביב לוס אנג'לס, אשר משנה את זרימת הדם intracardiac. במודלים LAL של HLHS, קשיחות מוגברת של דופן החדר, זוויות מיופייבר משתנות וגודל חלל LV מופחת נצפים14,24.

במאמר וידאו זה, פרוטוקול מפורט וגישה עבור in ovo LAL מסופק. בקצרה, עוברי העופות המופרים הודגרו לצורך מיקרו-כירורגיה, קליפת הביצה נסדקה והקרומים החיצוניים והפנימיים נוקו. לאחר מכן סובב את העובר באיטיות כך שלוס אנג'לס הייתה נגישה. תפר כירורגי מניילון 10-0 נקשר לניצן הפרוזדורים, והעובר הוחזר לכיוונו המקורי, תוך השלמת הליך LAL25. LAL וחדרים נורמליים מושווים עבור דחיסת רקמות ונפח החדר באמצעות טומוגרפיה קוהרנטית אופטית והיסטולוגיה בסיסית.

צינור מודל LAL המבוצע בהצלחה, כמתואר כאן, יתרום למחקרים בסיסיים המתמקדים בהתפתחות העוברית של רכיבים קרדיווסקולריים. מודל זה יכול לשמש גם יחד עם מניפולציות גנטיות ושיטות הדמיה מתקדמות. כמו כן, מודל LAL חריף הוא מקור יציב של תאי כלי דם חולים לניסויים בתרביות רקמה.

Protocol

ביצי לגהורן לבנות פוריות מתקבלות מספקים מהימנים ומודגרות על פי הנחיות שאושרו על ידי האוניברסיטה. עוברי אפרוחים, שלבים 18 (יום 3) עד 24 (יום 4) (השלבים המוצגים במאמר זה) אינם נחשבים לבעלי חוליות חיים על פי הנחיית האיחוד האירופי (EU) 2010/63/EU והנחיות הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) בארה"ב. עוברי אפרוחים נחשבים ל"בעלי חיים חיים" לאחר היום ה-19 של הדגירה על פי חוקי ארה"ב, אך לא עבור האיחוד האירופי. כל ביצה מסומנת בתאריך תחילת הבקיעה ומתוכננת לבקוע לא יאוחר מהיוםהעשירי לדגירה. לאחר בקיעת הביצים מוציאים את האפרוחים מהאינקובטור. הפרוטוקול מבוצע בשתי תחנות הפעלה (תחנה 1 ותחנה 2), תוך התמקדות בשלבי ייצור דגמים מיוחדים.

1. הכנה לפני מיקרו-כירורגיה

  1. להשיג ביציות מופרות ממרכז פיתוח חיסונים עם ציון ספציפי ללא פתוגן (SPF) או דרך חוות ספק מסחרית מהימנה על ידי שליח משלוח שביר במיכלי פוליסטירן יבשים. לפני הדגירה, נקו בעדינות את קליפת הביצה עם מגבונים ללא סיבים שהושרו באתנול 70% כדי להסיר זיהום.
  2. קריטריונים להכללה/אי הכללת עוברים
    1. אין לדגור על ביצים שנסדקו או ניזוקו במהלך ההובלה.
    2. אם הדימום נרשם במהלך הליך LAL או לאחר דגירה מחדש, אין להשתמש בעובר.
    3. אין להשתמש בעוברים המתפתחים במצב צד שמאל, מכיוון שזרימת הדם המודינמית עשויה להיות שונה מהכיוון הרגיל.
    4. עוברי Dıscard המתפתחים עם מומים מולדים בהליכים לפני ואחרי הניתוח.
    5. כלול עוברים המגיעים לשלב היעד המתפתחים במיקומם המקורי, תוך חיקוי HLHS כמודל ZAL.
  3. יש לדגור על ביצי התרנגולת הלבנה-לגורן המופרית (Gallus gallus domesticus L.), עד לשלב הרצוי בדרך כלל ב-HH20-2115 (37.5°C, 60% לחות, 3.5 ימים) (איור 1).
    הערה: חשוב לשמור על הביצים בטמפרטורה ולחות קבועות כדי להגדיל את היבול. בהתאם לדגם האינקובטור, תוספת של מחבת מלאה במים מזוקקים תשמור על לחות יציבה. שרטוטים של מערכת בקרת טמפרטורה ולחות נוספת/עזר שתתאים לרוב האינקובטורים מפותחים על ידי המחברים ומומלצים. פרטי האלקטרוניקה, החומרה והקוד של יחידת חיישן/בקרה מובנית זו מסופקים במאגר נתונים26. טלטול עדין מתמשך (סיבוב) של הביציות במהלך הדגירה עשוי לאפשר מיקום אופטימלי של העובר ובכך להוביל לאחוז גבוה יותר של עוברים "ניתנים לניתוח". טלטול יכול גם לעבוד עם חממות עם יכולת זו ולהגדיל את התפוקה עוד יותר.
  4. לפני תחילת ההליך, הכינו את מספר הקשרים הנדרש על ידי קשירת קשר רופף לתפר 10-0 באורך 1.5 ס"מ. ודאו שהקשר אינו הדוק ושהוא גדול מספיק כדי להיכנס מעל האטריה בקלות במהלך הניתוח (איור 2).
    הערה: קשרו את הקשרים מראש ושמרו אותם בתמיסת צלצול אפרוחים סטרילית לפני השימוש. פעולת הקשירה דורשת שימוש בשתי ידיים כדי להפעיל את הפינצטה באופן סינכרוני. מאחר שזהו שלב קריטי בפרוטוקול, ניתן ליצור מודל של האטריום ממרק לתרגול השלב הזה (איור 3). זה ישפר את מיומנויות המיקרו-כירורגיה התלת-ממדיות הדרושות לביצוע שלב 3.2.3 בתחנה 2 (איור 4).

2. פעילות בתחנה 1 (איור 4א')

  1. פתחו חלון מהקצה הקהה של הביצה והוציאו את הקרומים החיצוניים והפנימיים15 (איור 5A-D).
  2. פתחו את קליפת הביצה על ידי פיצוח עדין עם הקצה האחורי של הפינצטה, כאשר האצבעות החופשיות תומכות היטב בביצה כדי להפחית התפשטות סדק לא רצויה.
  3. מאז LAL הוא הליך ארוך, לשמור על הטמפרטורה והלחות של העובר, כמו קצב הלב תלוי בטמפרטורה. לכן, ודא את חלון פגז הראשוני נוצר קטן ככל האפשר, בדיוק מספיק כדי לבצע את הפעולות.
    הערה: לא נעשה שימוש במערכות בקרת לחות או טמפרטורה במהלך הפעולה, אך מערכות אלה, אם זמינות, יועילו לתפוקה. במידת האפשר, מערכת מיזוג האוויר במעבדה מושבתת, וההליך מבוצע בטמפרטורת החדר (RT) הגבוהה ביותר האפשרית. אופטימיזציה של קצב הלב העוברי, אשר ניתן לשלוט על ידי הטמפרטורה, במהלך הניתוח מומלץ גם. מעבדות מסוימות שומרות על קצב הלב בקצב מעט נמוך יותר מ-120 פעימות לדקה באמצעות בקרת טמפרטורה במהלך פעולת RAL. לפיכך, בקרת לחות המופעלת סביב אזור הניתוח תגדיל את התשואה עוד יותר. חלונות קליפת הביצה נוצרים קטנים ככל האפשר, גדולים מספיק כדי לאפשר גישה כירורגית. זה חל גם על הקרום החיצוני העבה, שהוא בדרך כלל קטן יותר מקליפת הביצה רק עד היקף העובר. אלה מבטיחים לשמור על הטמפרטורה והלחות של העובר. בעת פתיחת חלון מהקצה הקהה של הביצה, מנקים את שברי הקליפה הקטנים כך שחתיכות אלה לא יפגעו בשלמות כלי הדם הוויטליניים או יובילו לממצאים לא רצויים. בנוסף, מעבדות אחרות משתמשות במספריים מיקרו-משוננים מעוקלים להכנת חלונות. כמו כן, ניתן להשתמש בשני רוחבים של סקוטש טייפ כדי לייצב את קליפת הביצה כדי לשלוט בפיצוח.
  4. הסר רק את קרום ויטלין הדרוש באמצעות מספריים מיקרו (וידאו משלים 1).
  5. התפתחות עוברית תקינה היא בצד ימין. ברגע שהעובר נקי מקרום הוויטליין, הניחו את הפינצטה עם קצוות סגורים מתחת למקטע הגבי של העובר והפכו אותו בעדינות כדי לחשוף את הצד השמאלי (כלומר, תצורת צד שמאל) (איור 6A,B; סרטון משלים 2).
  6. ודא כי ניצן פרוזדורים שמאלי חשוף כעת אך עדיין מכוסה על ידי מערכת קרום מורכבת, המורכבת בדרך כלל משכבה כפולה של קרום הלב.
  7. הסר את הממברנות, כולל אלה העדינות, מיד סביב ניצן פרוזדורים. זהו שלב קריטי נוסף; לבצע הוצאת קרום מברנות גסות ולהתקדם לעדינות, סביב ניצן פרוזדורים שמאלי. שמרו את הפינצטה המשובחת ביותר להסרת הקרום הדק (סרטון משלים 3).
  8. במהלך תהליך הסרת הממברנה, כוונו את העובר במצב צד שמאל כלפי מעלה, כך שניתן יהיה לבצע את פעולת מיקום הקשר בשלב 3.2 ללא מיקום מחדש נוסף. כדי להשיג זאת, להרים את העובר באמצעות הממברנות בשלב 2.6 ולתלות אותו על קליפת הביצה, להבטיח את הצד השמאלי פונה כלפי מעלה.
    הערה: חלק מהעוברים יכולים להיות ממוקמים קרוב לפריפריה של קליפת הביצה ויכולים להיות מאתגרים לניתוח. עם זאת, עוברים אלה יהיו ככל הנראה בכיוון ימין כלפי מעלה ויציגו התנהגות נורמלית, וניתן לכלול אותם במחקר. במקרים אלה, במידת הצורך, ניתן להפוך את האטריום המוסתר לנגיש יותר על ידי ניקוי עדין של קרום הלב עם פינצטה עדינה #4 והסרת קליפת הביצה בכיוון ההפוך (לכיוון פתח הקליפה). ניתן להרים עוברים אלה גם באמצעות חלקים של הקרומים החוץ-עובריים ולקבע אותם במיקום הרצוי על ידי הצמדת קצה אחד של הממברנה (קצה הפינצטה) לקליפת הביצה, תוך שימוש בדביקות הטבעית שלה. בנוסף, ניתן להרחיב את החלל בין אזור הראש וחוט השדרה של העובר בעזרת פינצטה כדי לחשוף את האטריום המוסתר.

3. פעולות בתחנה 2 (איור 4B)

  1. מתחת לסטריאומיקרוסקופ, מקמו את הקשר שהוכן מראש משלב 1.4 קרוב לעובר במיקום נגיש (איור 6B). ניצן הפרוזדורים מוכן כעת לקשירה (סרטון משלים 4).
  2. שלפו את הקשר הפתוח שהוכן מראש וכוונו אותו מעל ניצן הפרוזדורים השמאלי. כדי ש-LAL יעבוד, הניחו את הביצה בכיוון תלת-ממדי בעל נטייה ייחודית.
    1. כיוון נכון את הקשר לביצוע תהליך ההידוק מבלי לפגוע בעוברים.
    2. נקה את הקרומים העדינים בצורה אופטימלית בשלב 2.7 כדי להפחית את ההשפעה של לב פועם.
    3. הדקו את התפר (איור 6C). עבור שלב זה, תרגול עם מרק הוא מאוד שימושי. עבור עוברים מזויפים, הדקו את הקשר בדיוק מספיק כדי להחזיק את הקשר.
  3. לאחר מכן, השתמש במספריים מיקרו כדי לחתוך את הקצוות העודפים של התפר קרוב ככל האפשר לניצן (וידאו משלים 5).
  4. היזהר מאוד כי הקצוות שזה עתה נחתכו של התפר קשור אינם במצב לנקב כלי דם סמוכים במהלך סיבוב או עקב פעימות הלב.
  5. בעזרת הפינצטה, הסר את חתיכות התפר העודפות שנחתכו בשלב 3.3.
  6. לבסוף, באמצעות פינצטה סגורה, להחזיר את העובר למקומו המקורי, כמו בשלב 2.5 (וידאו משלים 6).
  7. לאחר השלמת תהליך LAL, מכסים את הביצה בשכבה כפולה של פרפילם ודוגרים עליה שוב. סגירה הדוקה וסטרילית של הביצים היא בעלת חשיבות עליונה להישרדות, במיוחד לאחר 24 שעות הדגירה. אם רוצים גם גישה חזותית, השתמשו בשעוות פרפין עם שקופיות זכוכית.
    הערה: כאשר התקופה העוברית המוקדמת נחקרת, הביציות מודגרות בדרך כלל במשך 24-48 שעות עד שהן מגיעות בערך HH25 או HH27. עם זאת, אין גבול, ושלבים מאוחרים יותר ניתן ללמוד, כפי שניסו חוקרים אחרים. עבור מהירויות פעולה גבוהות, מומלץ צוות של שני אנשים לפחות. אדם אחד צריך להיות מאומן ואחראי על פתיחת ביציות, ניקוי ראשוני של הממברנה, סיבוב, וניקוי קרום סביב ניצן פרוזדורים שמאלי. האדם השני אחראי רק על הכנת הקשר הראשונית, מיקום הקשר והידוק הקשר. סיבוב העובר הסופי יכול להתבצע על ידי אדם 1. הפעולה הכירורגית לעובר יחיד אורכת כ-4-5 דקות.
  8. לפני/אחרי ניתוחים יש לנקות את המשטחים והמכשירים עם אתנול. הקפידו למרוח תמיסת רינגר אפרוחים טריים (NaCl, KCl, CaCl2 ו-NaHCO3)16,27 על מכשירי המתכת הנוגעים ברקמות העובריות.

תוצאות

ניתן להשתמש בטכניקות הדמיה מתקדמות שנפתרו בזמן כדי לבחון את השינויים המבניים והמורפולוגיים עקב התערבות LAL10. יתר על כן, דגימות LAL מקובלות גם על שיטות מולקולריות וביולוגיות19,28. בטבלה 1 מובאים מחקרים מדגמיים שהשתמשו בתוצאות מודל LAN. בהקשר ...

Discussion

ב- HLHS, זרימת הדם משתנה עקב פגמים מבניים, מה שמוביל למורפולוגיה לא תקינה בצד שמאל 4,6. המודל הנוכחי מספק מערכת ניסויית מעשית כדי להבין טוב יותר את ההתקדמות של HLHS ואולי אפילו לחקות את הפתוגנזה שלו8. עם זאת, הקמת מודל בעלי חיים HLHS שווה ערך לחלוטין מבחי?...

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

אנו מכירים בפרס החוקר הראשי של Tubitak 2247A 120C139 המספק מימון. המחברים רוצים גם להודות לפאקטבוק גידה. A. S., איסטנבול, טורקיה, על אספקת ביציות פוריות ותמיכה במחקר הלב וכלי הדם.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
10-0 nylon surgical sutureEthicon
Elastica van Gieson staining kitSigma-Aldrich115974For staining connective tissues in histological sections
Ethanol absoluteInterlab64-17-5For the sterilization step, 70% ethanol was obtained by diluting absolute ethanol with distilled water.
IncubatorKUHL, Flemington, New Jersey-U.S.AAZYSS600-110
KimwipesInterlab080.65.002
MicroscissorsWorld Precision Instruments (WPI), Sarasota FL555640SVannas STR 82 mm
Parafilm MSigma-AldrichP7793-1EASealing stage for egg reincubation
Paraplast BulkLeica Biosystems 39602012Tissue embedding medium
Stereo MicroscopeZeiss Stemi 508 Stemi 508Used at station 1
Stereo MicroscopeZeiss Stemi 2000-CStemi 2000-CUsed at station 2
Tweezer (Dumont 4 INOX #F4)Adumont & Fils, SwitzerlandUsed to return the embryo
Tweezer (Super Fine Dumont #5SF) World Precision Instruments (WPI), Sarasota FL501985Used to remove the membranes on the embryo

References

  1. Wang, T., et al. Congenital heart disease and risk of cardiovascular disease: A meta-analysis of cohort studies. Journal of the American Heart Association. 8 (10), e012030 (2019).
  2. Chaudhry, B., et al. The left ventricular myocardium in hypoplastic left heart syndrome. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 9 (8), 279 (2022).
  3. Lashkarinia, S. S., Çoban, G., Ermek, E., Çelik, M., Pekkan, K. Spatiotemporal remodeling of embryonic aortic arch: stress distribution, microstructure, and vascular growth in silico. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 19 (5), 1897-1915 (2020).
  4. Ho, S., Chan, W. X., Yap, C. H. Fluid mechanics of the left atrial ligation chick embryonic model of hypoplastic left heart syndrome. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 20 (4), 1337-1351 (2021).
  5. Gordon, B. M., Rodriguez, S., Lee, M., Chang, R. K. Decreasing number of deaths of infants with hypoplastic left heart syndrome. The Journal of Pediatrics. 153 (3), 354-358 (2008).
  6. Salman, H. E., et al. Effect of left atrial ligation-driven altered inflow hemodynamics on embryonic heart development: clues for prenatal progression of hypoplastic left heart syndrome. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 20 (2), 733-750 (2021).
  7. Fruitman, D. S. Hypoplastic left heart syndrome: Prognosis and management options. Paediatrics & Child Health. 5 (4), 219-225 (2000).
  8. Rahman, A., Chaturvedi, R. R., Sled, J. G. Flow-mediated factors in the pathogenesis of hypoplastic left heart syndrome. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 9 (5), 154 (2022).
  9. Henderson, D. J., Anderson, R. H. The development and structure of the ventricles in the human heart. Pediatric Cardiology. 30 (5), 588-596 (2009).
  10. Kowalski, W. J., Pekkan, K., Tinney, J. P., Keller, B. B. Investigating developmental cardiovascular biomechanics and the origins of congenital heart defects. Frontiers in Physiology. 5, 408 (2014).
  11. Midgett, M., Rugonyi, S. Congenital heart malformations induced by hemodynamic altering surgical interventions. Frontiers in Physiology. 5, 287 (2014).
  12. Kowalski, W. J., et al. Left atrial ligation alters intracardiac flow patterns and the biomechanical landscape in the chick embryo. Developmental Dynamics. 243 (5), 652-662 (2014).
  13. Bruneau, B. G. The developmental genetics of congenital heart disease. Nature. 451 (7181), 943-948 (2008).
  14. Sedmera, D., et al. Cellular changes in experimental left heart hypoplasia. The Anatomical Record. 267 (2), 137-145 (2002).
  15. Celik, M., et al. Microstructure of early embryonic aortic arch and its reversibility following mechanically altered hemodynamic load release. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 318 (5), H1208-H1218 (2020).
  16. Tobita, K., Schroder, E. A., Tinney, J. P., Garrison, J. B., Keller, B. B. Regional passive ventricular stress-strain relations during development of altered loads in chick embryo. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 282 (6), H2386-H2396 (2002).
  17. Alser, M., Shurbaji, S., Yalcin, H. C. Mechanosensitive pathways in heart development: findings from chick embryo studies. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 8 (4), 32 (2021).
  18. Alser, M., et al. Blood flow disturbance and morphological alterations following the right atrial ligation in the chick embryo. Frontiers in Physiology. 13, 849603 (2022).
  19. Sedmera, D. HLHS: Power of the chick model. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 9 (4), 113 (2022).
  20. Rychter, Z., Rychterová, V., Lemez, L. Formation of the heart loop and proliferation structure of its wall as a base for ventricular septation. Herz. 4 (2), 86-90 (1979).
  21. Harh, J. Y., Paul, M. H., Gallen, W. J., Friedberg, D. Z., Kaplan, S. Experimental production of hypoplastic left heart syndrome in the chick embryo. The Americal Journal of Cardiology. 31 (1), 51-56 (1973).
  22. Sedmera, D., Pexieder, T., Rychterova, V., Hu, N., Clark, E. B. Remodeling of chick embryonic ventricular myoarchitecture under experimentally changed loading conditions. The Anatomical Record. 254 (2), 238-252 (1999).
  23. Karakaya, C., et al. Asymmetry in mechanosensitive gene expression during aortic arch morphogenesis. Scientific Reports. 8 (1), 16948 (2018).
  24. Trinidad, F., et al. Effect of blood flow on cardiac morphogenesis and formation of congenital heart defects. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 9 (9), 303 (2022).
  25. Tobita, K., Keller, B. B. Right and left ventricular wall deformation patterns in normal and left heart hypoplasia chick embryos. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 279 (3), H959-H969 (2000).
  26. Bortecine, S., Merve Nur, C., Faruk, K., Kerem, P. Auxiliary humidifier system design and construction for research grade egg incubators. Zenodo. , (2023).
  27. Schroder, E. A., Tobita, K., Tinney, J. P., Foldes, J. K., Keller, B. B. Microtubule involvement in the adaptation to altered mechanical load in developing chick myocardium. Circulation Research. 91 (4), 353-359 (2002).
  28. Rufaihah, A. J., Chen, C. K., Yap, C. H., Mattar, C. N. Z. Mending a broken heart: In vitro, in vivo and in silico models of congenital heart disease. Disease Models & Mechanisms. 14 (3), (2021).
  29. Siddiqui, H. B., Dogru, S., Lashkarinia, S. S., Pekkan, K. Soft-tissue material properties and mechanogenetics during cardiovascular development. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 9 (2), 64 (2022).
  30. Pesevski, Z., et al. Endocardial fibroelastosis is secondary to hemodynamic alterations in the chick embryonic model of hypoplastic left heart syndrome. Developmental Dynamics. 247 (3), 509-520 (2018).
  31. Hu, N., et al. Dependence of aortic arch morphogenesis on intracardiac blood flow in the left atrial ligated chick embryo. Anatomical Record. 292 (5), 652-660 (2009).
  32. Lashkarinia, S. S., et al. Myocardial biomechanics and the consequent differentially expressed genes of the left atrial ligation chick embryonic model of hypoplastic left heart syndrome. Annals of Biomedical Engineering. 51 (5), 1063-1078 (2023).
  33. Krejčí, E., et al. Microarray analysis of normal and abnormal chick ventricular myocardial development. Physiological Research. 61, S137-S144 (2012).
  34. Rahman, A., et al. A mouse model of hypoplastic left heart syndrome demonstrating left heart hypoplasia and retrograde aortic arch flow. Disease Models & Mechanisms. 14 (11), (2021).
  35. Fishman, N. H., Hof, R. B., Rudolph, A. M., Heymann, M. A. Models of congenital heart disease in fetal lambs. Circulation. 58 (2), 354-364 (1978).
  36. Wong, F. Y., et al. Induction of left ventricular hypoplasia by occluding the foramen ovale in the fetal lamb. Scientific Reports. 10 (1), 880 (2020).
  37. Nie, S. Use of frogs as a model to study the etiology of HLHS. Journal of Cardiovascular Development and Disease. 10 (2), 51 (2023).
  38. Vilches-Moure, J. G. Embryonic chicken (Gallus gallus domesticus) as a model of cardiac biology and development. Comparative Medicine. 69 (3), 184-203 (2019).
  39. Kain, K. H., et al. The chick embryo as an expanding experimental model for cancer and cardiovascular research. Developmental Dynamics. 243 (2), 216-228 (2014).
  40. Sukparangsi, W., Thongphakdee, A., Intarapat, S. Avian embryonic culture: A perspective of in ovo to ex ovo and in vitro studies. Frontiers in Physiology. 13, 903491 (2022).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

Ovo LALHLHS

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved