קשירת פרוזדורים שמאלית בעובר העופות כמודל לשינוי עומס המודינמי במהלך התפתחות כלי הדם המוקדמת

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 הדרגת....

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........

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?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
10-0 nylon surgical suture	Ethicon
Elastica van Gieson staining kit	Sigma-Aldrich	115974	For staining connective tissues in histological sections
Ethanol absolute	Interlab	64-17-5	For the sterilization step, 70% ethanol was obtained by diluting absolute ethanol with distilled water.
Incubator	KUHL, Flemington, New Jersey-U.S.A	AZYSS600-110
Kimwipes	Interlab	080.65.002
Microscissors	World Precision Instruments (WPI), Sarasota FL	555640S	Vannas STR 82 mm
Parafilm M	Sigma-Aldrich	P7793-1EA	Sealing stage for egg reincubation
Paraplast Bulk	Leica Biosystems	39602012	Tissue embedding medium
Stereo Microscope	Zeiss Stemi 508	Stemi 508	Used at station 1
Stereo Microscope	Zeiss Stemi 2000-C	Stemi 2000-C	Used at station 2
Tweezer (Dumont 4 INOX #F4)	Adumont & Fils, Switzerland		Used to return the embryo
Tweezer (Super Fine Dumont #5SF)	World Precision Instruments (WPI), Sarasota FL	501985	Used to remove the membranes on the embryo