מודל השתלת לב חולדה הטרוטופי בילוד לחקר המעבר מאנדותל למזנכימלי

Summary

עבודה זו מציגה מודל חייתי של פיברוזיס המושרה על ידי מעבר אנדותל למזנכימלי, כפי שניתן לראות במומים לבביים מולדים כגון היצרות קריטית של אבי העורקים או תסמונת לב שמאל היפופלסטית, המאפשרת הערכה היסטולוגית מפורטת של רקמות, זיהוי מסלולי איתות רגולטוריים ובדיקת אפשרויות טיפול.

Abstract

לפיברואלסטוזיס אנדוקרדיאלי (EFE), המוגדר על ידי הצטברות רקמות תת-אנדוקרדיאליות, יש השפעות משמעותיות על התפתחות החדר השמאלי (LV) ומונע מחולים עם היצרות מולדת קריטית של אבי העורקים ותסמונת לב שמאל היפופלסטית (HLHS) תיקון כירורגי אנטומי דו-חדרי מרפא. כריתה כירורגית היא כיום האפשרות הטיפולית היחידה הזמינה, אך EFE חוזר לעתים קרובות, לפעמים עם דפוס גדילה חודר עוד יותר לתוך שריר הלב הסמוך.

כדי להבין טוב יותר את המנגנונים הבסיסיים של EFE ולחקור אסטרטגיות טיפוליות, פותח מודל בעלי חיים המתאים לניסויים פרה-קליניים. המודל החייתי לוקח בחשבון כי EFE היא מחלה של הלב הלא בוגר והיא קשורה להפרעות זרימה, כפי שנתמך על ידי תצפיות קליניות. לפיכך, השתלת לב הטרוטופית של לב תורם חולדה בילוד היא הבסיס למודל זה.

לב חולדה ילוד מושתל בבטנה של חולדה מתבגרת ומחובר לאבי העורקים האינפרא-כלייתי ולווריד הנבוב התחתון של הנמען. בעוד זילוח של העורקים הכליליים משמר את הכדאיות של הלב התורם, קיפאון זרימה בתוך LV גורם לצמיחת EFE בלב מאוד לא בוגר. המנגנון הבסיסי של היווצרות EFE הוא המעבר של תאי אנדותל אנדוקרדיאליים לתאים מזנכימליים (EndMT), שהוא מנגנון מתואר היטב של התפתחות עוברית מוקדמת של המסתמים והספטה, אך גם הגורם המוביל לפיברוזיס באי ספיקת לב. היווצרות EFE ניתן לראות באופן מאקרוסקופי בתוך ימים לאחר ההשתלה. אקוקרדיוגרפיה טרנס-בטנית משמשת לניטור כדאיות השתל, התכווצות ופטנט האנסטומוזות. לאחר המתת חסד, רקמת EFE נקצרת, והיא מראה את אותם מאפיינים היסטופתולוגיים כמו רקמת EFE אנושית מחולי HLHS.

מודל in vivo זה מאפשר ללמוד את מנגנוני התפתחות EFE בלב ולבחון אפשרויות טיפול למניעת היווצרות רקמה פתולוגית זו ומספק הזדמנות לבדיקה כללית יותר של פיברוזיס המושרה על ידי EndMT.

Introduction

פיברואלסטוזיס אנדוקרדיאלי (EFE), המוגדר על ידי הצטברות קולגן וסיבים אלסטיים ברקמה התת-אנדוקרדיאלית, מציג כאנדוקרדיום מעובה פניני או אטום; EFE עובר את רוב הגדילה הפעילה במהלך תקופת העובר והינקות המוקדמת¹. במחקר נתיחה שלאחר המוות, 70% מהמקרים עם תסמונת לב שמאל היפופלסטית (HLHS) היו קשורים לנוכחות של EFE².

תאים המבטאים סמנים לפיברובלסטים הם אוכלוסיית התאים העיקרית ב-EFE, אך תאים אלה מבטאים במקביל גם סמני אנדותל אנדוקרדיאלים, דבר המהווה אינדיקציה למקורם של תאי EFE אלה. הקבוצה שלנו קבעה בעבר כי המנגנון הבסיסי של היווצרות EFE כרוך בשינוי פנוטיפי של תאי אנדותל אנדוקרדיאליים לפיברובלסטים באמצעות מעבר ....

Protocol

כל ההליכים בבעלי חיים נערכו בהתאם למועצה הלאומית למחקר. 2011. מדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה: מהדורה שמינית. הפרוטוקולים של בעלי החיים נבדקו ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים בבית החולים לילדים בבוסטון.

לפני הניתוח, כל כלי הניתוח הם autoclaved קיטור, חיץ Krebs-Hense.......

Discussion

מודל חייתי זה של השתלה הטרוטופית של לב חולדה תורם יילוד לתוך בטנו של המקבל יוצר את האפשרות לחקור פיברוזיס שמקורו ב- EndMT באמצעות הערכה היסטולוגית מפורטת של רקמות, לזהות מסלולי איתות רגולטוריים ולבחון אפשרויות טיפול. מכיוון ש- EndMT הוא המנגנון הבסיסי למחלות פיברוטיות של הלב, למודל זה יש ערך רב .......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Advanced Ventilator System For Rodents, SAR-1000	CWE, Inc.	12-03100	small animal ventilator
aSMA	Sigma	A2547	Antibody for Immunohistochemistry
Axio observer Z1	Carl Zeiss		inverted microscope
Betadine Solution	Avrio Health L.P.	367618150092
CD31	Invitrogen	MA1-80069	Antibody for Immunohistochemistry
DAPI	Invitrogen	D1306	Antibody for Immunohistochemistry
DemeLON Nylon black 10-0	DemeTECH	NL76100065F0P	10-0 Nylon suture
ETFE IV Catheter, 18G x 2	TERUMO SURFLO	SR-OX1851CA	intubation cannula
Micro Clip 8mm	Roboz Surgical Instrument Co.	RS-6471	microvascular clamps
Nylon black monofilament 11-0	SURGICAL SPECIALTIES CORP	AA0130	11-0 Nylon
O.C.T. Compound	Tissue-Tek	4583	Embedding medium for frozen tissue specimen
p-SMAD2/3	Invitrogen	PA5-110155	Antibody for Immunohistochemistry
Rodent, Tilting WorkStand	Hallowell EMC.	000A3467	oblique shelf for intubation
Silk Sutures, Non-absorbable, 7-0	Braintree Scientific	NC9201231	Silk suture
Slug/Snail	Abcam	ab180714	Antibody for Immunohistochemistry
Undyed Coated Vicryl 5-0 P-3 18"	Ethicon	J493G	5-0 Vicryl
Undyed Coated Vicryl 6-0 P-3 18"	Ethicon	J492G	6-0 Vicryl
VE-Cadherin	Abcam	ab231227	Antibody for Immunohistochemistry
Zeiss OPMI 6-SFR	Zeiss		Surgical microscope
Zen, Blue Edition, 3.6	Zen		inverted microscope software