Wbrew temu, co być może słyszeliście, związek między królikami a ludźmi jest w rzeczywistości dość bliski. Istnieją jednak pewne istotne różnice, których powinieneś być świadomy w kontaktach z tym gatunkiem.
Droga odpływu LV
U kilku gatunków odnotowano różnice w sercowych kanałach jonowych i sprzężeniu elektromechanicznym. Nie jest jednak jasne, czy różnice te odzwierciedlają różnice gatunkowe w funkcji kurczliwej mięśnia sercowego, czy tylko różnice gatunkowe w orientacji włókien mięśnia sercowego. Uważa się, że różnice te nie odzwierciedlają schematu znieczulenia, chociaż wiadomo, że anestetyki mogą wpływać na funkcję mechaniczną mięśnia sercowego.
Charakterystyka morfologiczna LV obejmowała masę LV, średnicę LV, skurczową grubość ściany środkowej komory, długość rozkurczową oraz stosunek średnicy lewego przedsionka do aorty (LADs). Wykonano obrazowanie metodą doplera tkankowego z falą pulsacyjną na bocznej i przegrodowej ścianie lewej komory. Ujawniło ono odwrócenie E’/A’ w przegrodzie międzykomorowej.
Do wykonania pomiarów TPM u królików użyto systemu MR 1,5T. Pomiary te były wykonywane na trzech plasterkach. Plaster podstawowy był umieszczony prostopadle do ściany przegrody. Dwa plastry środkowo-komorowe były prostopadłe do ściany przegrody, natomiast plaster koniuszkowy znajdował się w basenie krwi okolicy koniuszkowej. Odchylenia standardowe były porównywalne dla plastrów środkowych i apikalnych.
W porównaniu z myszami, króliki wykazały znacznie wyższe prędkości szczytowe w ścianie bocznej i znacznie niższe prędkości szczytowe w segmentach podstawnym i apikalnym. Różnice te nie były jednak istotne. Ruch przegrody LV był podobny do wzorca ludzkiego. Ruch ściany bocznej był również podobny do ruchu psa. Szczytowe prędkości ściany przegrodowej i bocznej wykazywały jednorodny rozkład u myszy, ale znacząco zmniejszyły się u królików.
Ponadto króliki mają bardziej podobne do ludzi sercowe kanały jonowe niż myszy. Donoszono, że myszy mają większą masę LV / masę ciała i że masa LV jest większa. Nie odnotowano jednak tych różnic w globalnej rotacji LV.
Jednak rotacja skurczowa królików jest bardziej podobna do rotacji LV u ludzi. Może to wynikać z faktu, że króliki nie mają znacznego czaszkowo-kaudalnego przemieszczenia serca. Pomimo tego, rotacja skurczowa nie różniła się istotnie od rotacji skurczowej u ludzi.
Chociaż te różnice są subtelne, pokazują znaczenie regionalnej funkcji serca. Pokazują, że myszy i króliki mogą być bardziej podobne do ludzi niż wcześniej sądzono.
Masa i objętość mięśnia sercowego
W kilku badaniach odnotowano różne metody pomiaru masy i objętości mięśnia sercowego. W tym badaniu użyliśmy szczegółowej metody śledzenia do oceny zmian objętościowych LV w króliczym modelu reperfuzji MI. W poprzednim badaniu na pacjentach ludzkich stwierdzono, że metoda szczegółowa jest również dokładna i spójna. Wymaga ona jednak znacznie dłuższego czasu niż metoda standardowa. Objętości komór LV oszacowane metodą szczegółową były o 21% mniejsze niż metodą standardową.
Metoda standardowa oparta jest na podziale mięśnia sercowego komory od jamy komory. W metodzie tej uwzględnia się mięśnie brodawkowate mięśnia sercowego, mięśnie trabekularne oraz trabekulę wsierdzia. Masa mięśni brodawkowatych jest również wliczana do masy LV. Masa ta jest następnie mnożona przez gęstość zdrowego miokardium. Metoda szczegółowa może być jednak lepszym sposobem oceny masy LV w kardiomiopatii przerostowej.
Stosując tę metodę, stwierdziliśmy współczynnik korelacji 0,83 między metodą szczegółową a metodą standardową. Ponadto szacowana masa LV była o 21% większa przy zastosowaniu metody szczegółowej. Wyniki te mogą sugerować, że metoda szczegółowa jest dokładniejsza i bardziej spójna niż metoda standardowa.
Wyniki tego badania wskazują, że szczegółowa metoda śledzenia wsierdzia zapewnia lepszą spójność międzyoperacyjną. Ponadto szacowana masa i objętość komory LV były również wyższe w metodzie szczegółowej. Szacunki te były dobrze skorelowane z szacunkami uzyskanymi przy użyciu metody standardowej.
W grupie MI_S_LVSD wykazano bardziej uderzające ostre zmiany morfologiczne LV. Ściana boczna była istotnie grubsza, a ściana tylna uległa ścieńczeniu. Ponadto ESV królików z tą dysfunkcją LV była zwiększona. Natomiast EF była istotnie obniżona u królików MI_M_LVSD.
Z kolei w grupie MI_NO_LVSD nie stwierdzono żadnych zmian echokardiograficznych. Zwierzęta z tej grupy nie zostały jednak poświęcone do barwienia histopatologicznego. Ponadto nie poddano ich zabiegowi podwiązania tętnicy wieńcowej. Ponadto zwierzęta z tej grupy nie były poddawane niedokrwieniu serca.
Wyniki tego badania wskazują, że szczegółowa metoda śledzenia wsierdzia zapewnia lepszą spójność i dokładność międzyoperacyjną niż metoda standardowa. Metoda szczegółowa pozwala również na uzyskanie większej objętości mięśnia brodawkowatego w sercu świni.
Terapia oparta na komórkach macierzystych
Pomimo wzrostu zainteresowania terapią opartą na komórkach macierzystych, nadal pozostaje wiele pytań. Bezpieczeństwo tych terapii musi być scharakteryzowane, zanim będzie można je przetestować u ludzi. W Stanach Zjednoczonych większość terapii opartych na komórkach macierzystych nie jest jeszcze zatwierdzona do stosowania u ludzi.
Kluczowym wyzwaniem jest wysoki koszt utrzymania modeli zwierzęcych. Ponadto, populacja ludzka jest duża i zróżnicowana, a rodzaje schorzeń, w których te terapie mogą być przydatne, różnią się znacznie.
Terapia oparta na komórkach macierzystych ma potencjał leczenia wielu schorzeń, w przypadku których nie ma innych możliwości leczenia. Ponieważ jednak terapie te są eksperymentalne, istnieje wiele potencjalnych zagrożeń, które można napotkać. Aby rozwiązać te problemy, muszą być opracowane nowe systemy testowe i protokoły.
Modele zwierzęce zapewniają środowisko całego organizmu do oceny terapii opartej na komórkach macierzystych. Modele te mogą również dostarczyć informacji na temat bezpieczeństwa i skuteczności terapeutycznej terapii opartej na komórkach macierzystych. Ostatecznie sukces terapii opartych na komórkach macierzystych zależy od przewidywalnych wyników i skutecznych systemów badawczych. Należy również opracować wymagania regulacyjne dotyczące badań na dużych zwierzętach.
W celu pokonania wyzwań związanych z bezpieczeństwem terapii opartych na komórkach macierzystych, naukowcy badają duże gatunki zwierząt. Zwierzęta te mają potencjał, aby przyspieszyć przekładanie technologii komórek macierzystych na praktykę kliniczną. Jednak wykorzystanie dużych zwierząt budzi istotne obawy społeczne. Obawy te muszą zostać rozwiązane w celu opracowania bardziej informacyjnych modeli zwierzęcych.
Oprócz opracowania lepszych modeli zwierzęcych, badacze muszą również opracować techniki monitorowania zachowania komórek in vivo. Pozwoli to badaczom objaśnić mechanizm działania komórek macierzystych. Modele zwierzęce mogą pomóc badaczom ocenić bezpieczeństwo i skuteczność terapeutyczną, a także określić optymalne typy komórek i metody ich dostarczania.
Naukowcy przeprowadzili również eksperymenty mające na celu zbadanie zgodności fizjologicznej gatunków zwierząt. Badania tego typu zbadały ryzyko przeniesienia infekcji i tolerancji immunologicznej. Badania te wykazały również długoterminowe przeżycie zwierząt immunokompetentnych.
Aby lepiej zrozumieć potencjał regeneracyjny terapii opartych na komórkach macierzystych, naukowcy zaczęli badać nowe metody generowania i dystrybucji komórek standaryzowanych. Obejmuje to pozyskiwanie komórek macierzystych z ludzkich źródeł allogenicznych. Ponadto naukowcy ci badali skutki ksenotransplantacji, w której komórki pochodzące z jednego gatunku zwierząt są wstrzykiwane gatunkowi niespokrewnionemu.