نموذج انسداد القصبة الهوائية الجنينية عبر الرحم في الفئران
Summary
نماذج حيوانية مختلفة من الفتق الحجابي الخلقي والانسداد القصبي الجنيني تقدم مزايا وعيوب فيما يتعلق بالقضايا الأخلاقية والتكلفة والصعوبة الجراحية والحجم ومعدلات البقاء على قيد الحياة وتوافر الأدوات الوراثية. يوفر هذا النموذج أداة جديدة لدراسة تأثير كل من انسداد القصبة الهوائية وزيادة الضغط الإنارة على نمو الرئة.
Abstract
الانسداد القصبي الجنيني (TO)، وهو طريقة علاج راسخة، يعزز نمو الرئة الجنينية والبقاء على قيد الحياة في الفتق الحجابي الخلقي الحاد (CDH). بعد TO، الاحتفاظ بالسوائل الظهارية المفرزة يزيد من الضغط الإنعباسي ويحفز نمو الرئة. وقد تم تعريف نماذج حيوانية مختلفة لفهم الفيزيولوجيا المرضية للCDH و TO. ولكل منها مزاياها وعيوبها الخاصة مثل صعوبة هذه التقنية، وحجم الحيوان، والتكلفة، وارتفاع معدلات الوفيات، وتوافر الأدوات الوراثية. هنا، يتم وصف نموذج عبر الرحم رواية من مورين الجنين TO. تم تخدير الفئران الحامل، وتعرض الرحم عن طريق استئصال البطن في منتصف الخط. تم ربط القصبة الهوائية للأجنة المختارة بخياطة واحدة عبر الرحم وضعت خلف القصبة الهوائية ، وشريان السباتي واحد ، وعروق وداجي واحد. وأغلق السد وسمح له بالتعافي. تم جمع الأجنة قبل الالتهام مباشرة. كانت نسبة وزن الرئة إلى الجسم في الأجنة إلى الأجنة أعلى من تلك الموجودة في الأجنة المسيطرة. يوفر هذا النموذج للباحثين أداة جديدة لدراسة تأثير كل من TO وزيادة الضغط الإنارة على نمو الرئة.
Introduction
يحدث الفتق الحجابي الخلقي (CDH) في 1:2500 حالة حمل وينتج عنه نقص التنسج الرئوي وارتفاع ضغط الدم الرئوي الوليدي1و2و3و4و5و6. انسداد القصبة الهوائية الجنيني (TO) هو علاج سابق للولادة في مرضى CDH الشديدين الذين يشملون تنظير الجنين في الأسبوع الحملي 26-30 الذي يتم فيه وضع بالون فوق كارينا مباشرة ثم إزالته في الأسبوع الحمليالثاني والثلاثين. هذا مؤقت للحث على نمو الرئة الجنين ويحسن البقاء على قيد الحياة. متلازمة انسداد مجرى الهواء العالي الخلقية هي حالة قاتلة مرتبطة بتضخم الرئة ، والتي ألهمت الجراحين لإجراء انسداد اصطناعي للرغامى لتعزيز الاحتفاظ بالسوائل الظهارية المفرزة. هذا الانسداد زيادة الضغط الإنارة ونمو الرئة المستحث7. ومع ذلك ، ينبغي عكس انسداد لتمكين نضوج الخلايا الظهارية.
وقد وضعت نماذج حيوانية مختلفة من CDH و TO – ovine، أرنب، الجرذ، والفأر – لفهم الفيزيولوجيا المرضية من CDH و TO. ولكل منها مزاياها وعيوبها الخاصة مثل صعوبة هذه التقنية، وحجم الحيوان، والتكلفة، وارتفاع معدلات الوفيات، وتوافر الأدوات الوراثية. على الرغم من أن التقنية الجراحية المستخدمة لنموذج ovine تشبه إلى حد كبير تلك المستخدمة في البشر ويمكن عكسها ، فإن العيوب الرئيسية لهذا النموذج هي حساب الحيوان ، وفترة الحمل الطويلة ، والعدد المحدود من العمليات الجراحية الممكنة. نموذج الأرنب لديه فترة حمل أقصر وأقل تكلفة من نموذج الأغنام. ومع ذلك ، فإن نموذج الأرنب لا رجعة فيه8،9. نموذج مورين لديه أقل تكلفة، أكبر عدد من الأجنة لكل حمل، الجينوم الأكثر اتصفا، والأدوات المتاحة على نطاق واسع للتحليلات الخلوية والجزيئية. ومع ذلك، فإن العيب الرئيسي هو عدم إمكانية عكس TO، مما يمنع الفهم الكامل لتأثير TO. هنا ، يتم تقديم طريقة تجمع بين جميع مزايا النماذج المذكورة سابقا وتخلق نموذجا سهلا ، يمكن عكسه ، والحد الأدنى من غزو القوارض.
Protocol
Representative Results
Discussion
تصف هذه الطريقة إجراء جراحيا للانسداد القصبي الجنيني في الفئران وتأثيره على نمو الرئة. هناك بعض الخطوات الهامة في البروتوكول التي يجب أن يتم تنفيذها بعناية من أجل TO ناجحة. دفء المنصة التي تجري عليها الجراحة والمحلول الملحي الذي يتم إدخاله إلى تجويف الصفاق أمر بالغ الأهمية لتطور الحمل. بال…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
لم يتلق هذا البحث أي منحة محددة من وكالات التمويل في القطاعات العامة أو التجارية أو غير الربحية. قدم جميع المؤلفين مساهمات كبيرة في تصميم وصياغة الدراسة، والحصول على البيانات وتحليلها وتفسيرها، وصياغة المادة، وتنقيحها للمحتوى الفكري الهام والموافقة النهائية على النسخة التي سيتم تقديمها. يشكر المؤلفون كان سابونكوغلو على جهوده الرقيقة لإنتاج العمل الفني للتقنية الجراحية.
Materials
| Buprenorphine | Par Pharmaceutical | NDC 42023-179-05 | For regional anesthesia |
| Isoflurane | Halocarbon Life Sciences | NDC 66794-017-25 | For general anesthesia |
| Magnification glasses | USA Medical-Surgical | SLR-250LBLK | At least 2.5x |
| Nikon 90i microscope | Nikon | 3417 | Motorized Fluorescence |
| Nucleospin Tissue Kit | Macherey-Nagel, Düren, Germany | 740952.5 | DNA isolation |
| Pierce BCA Protein Assay Kit | Thermo Fisher, IL, USA | 23225 | Protein quantification |
| Polyglactin suture | Ethicon | VCP451H | 4-0, 24 mm, cutting |
| Polylysine slides | VWR | 48382-117 | Microscope adhesion slides |
| Polypropylene suture | Ethicon | Y432H | 6-0, 13 mm 1/2c Taperpoint |
| RIPA buffer | Sigma-Aldrich, Missouri, USA | R0278-50ml | Protein isolation |
| Silk suture | Ethicon | VCP682G | 4-0, 24 mm, cutting |
| Trizol | Invitrogen | 15596026 | RNA isolation |
References
- Wright, N. J. Global PaedSurg Research Collaboration. Management and outcomes of gastrointestinal congenital anomalies in low, middle and high income countries: protocol for a multicentre, international, prospective cohort study. BMJ Open. 9, 030452 (2019).
- Aydin, E. Current approach for prenatally diagnosed congenital anomalies that requires surgery. Turkish Clinics Journal of Gynecology and Obstetrics. 27, 193-199 (2016).
- Nolan, H., et al. Hemorrhage after on-ECMO repair of CDH is equivalent for muscle flap and prosthetic patch. Journal of Pediatric Surgery. 54 (10), 2044-2047 (2019).
- Aydin, E., et al. Congenital diaphragmatic hernia: the good, the bad, and the tough. Pediatric Surgery International. 35 (3), 303-313 (2019).
- Aydın, E., Özler, O., Burns, P., Lim, F. Y., Peiró, J. L. Left congenital diaphragmatic hernia-associated musculoskeletal deformities. Pediatric Surgery International. 35 (11), 1265-1270 (2019).
- Aydın, E., et al. When primary repair is not enough: a comparison of synthetic patch and muscle flap closure in congenital diaphragmatic hernia. Pediatric Surgery International. 36 (4), 485-491 (2020).
- Wilson, M., Difiore, J. W., Peters, C. A. Experimental fetal tracheal ligation prevents the pulmonary hypoplasia associated with fetal nephrectomy: Possible application for congenital diaphragmatic hernia. Journal of Pediatric Surgery. 28 (11), 1433-1440 (1993).
- Mudri, M., et al. The effects of tracheal occlusion on Wnt signaling in a rabbit model of congenital diaphragmatic hernia. Journal of Pediatric Surgery. 54 (5), 937-944 (2019).
- Khan, P. A., Cloutier, M., Piedboeuf, B. Tracheal occlusion: a review of obstructing fetal lungs to make them grow and mature. American Journal of Medical Genetics. Part C, Seminars in Medical Genetics. 145 (2), 125-138 (2007).
- Chomczynski, P. A reagent for the single-step simultaneous isolation of RNA, DNA and proteins from cell and tissue samples. Biotechniques. 15 (3), 532-537 (1993).
- Beurskens, N., Klaassens, M., Rottier, R., De Klein, A., Tibboel, D. Linking animal models to human congenital diaphragmatic hernia. Birth Defects Research Part A: Clinical and Molecular Teratology. 79 (8), 565-572 (2007).
- Varisco, B. M., et al. Excessive reversal of epidermal growth factor receptor and ephrin signaling following tracheal occlusion in rabbit model of congenital diaphragmatic hernia. Molecular Medicine. 22, 398-411 (2016).
