PLEVRAL HAYVAN MODELLERİ

1. PLEVRAL HAYVAN MODELLERİ Dr. Öner Dikensoy Gaziantep Ünv. Tıp Fak. Göğüs Hast. AD. dikensoy@yahoo.com 2010-TTD-İstanbul

2. Öğrenim Hedefleri • Plevra hastalıkları ile ilgili mevcut hayvan modellerini öğrenmek • Aynı hastalıkla ilgili farklı modellerin farkını öğrenmek • Model veya hayvan seçiminde dikkat edilmesi gerekenleri öğrenmek • Plevraya giriş gibi bazı spesifik yöntemleri öğrenmek

3. Giriş • Plevra hastalıklarında hayvan çalışmalarına gerek var mı? • Plevra hastalıkları çok sık görülür • Patogenezi yeterince bilmiyoruz • Tanı da sıkıntılarımız devam ediyor • Malign efüzyon • Tüberküloz plörezi • Tedavide sıkıntılarımız devam ediyor • Malign efüzyon • Parapnömonik efüzyon

4. Başlarken Yapılması Gerekenler • Standart klavuzların öğrenilmesi • Hayvanların barınması beslenmesi • Yapılmaması gerekenler • Cerrahi yöntemler hakkında eğitim • Etik kurallara uyulması • Laboratuar ve alt yapının uygun olması • Gereksiz deneylerden ve tekrardan kaçınılması • Optimum sayıda hayvan kullanılması

5. Optimum Sayı

6. İdeal Hayvan Modeli • Araştırılan hastalık açısından insanları iyi temsil eden, • Kolayca elde edilebilen, • Ucuz, • Girişimlere, tekrarlanabilir sonuçlara ve yeterli örnek alınmasına olanak tanıyan bir hayvan olmalıdır.

7. Hayvan Seçerken • Büyüklük • Plevra Anatomileri • Maliyetleri • Bulunabilirlikleri • Analizler için kullanılacak kit vs. hayvana uygun olması, • Genetik manüplasyon ihtimali

8. Hayvanın Boyutu • Plevra hastalıkları için en sık kullanılan hayvanlar: • tavşan, fare, sıçan, hamster ve koyunlar • Küçük hayvanlar: • Avantaj: • Ucuzdur • Bakımı kolaydır • Sofistike laboratuara gerek yok (steril sartlar vs.) • Farelerde genetik modifkasyon yapılabilir • Dezavantaj: • Girişimler, materyal toplanması zor

9. Plevra Anatomisi • İki önemli anatomik özelliğin farkında olmak gerekir: 1-plevral boşluk: • tek plevral boşluk: köpek, fare • İki plevral boşluk: tavşan, koyun 2-Koyun gibi daha büyük hayvanların visseral plevraları insan visseral plevrası gibi kalındır.

10. Çalışılacak Kitler • Kullanılan ticari kitlerin hangi hayvanlar için uygun olduğu önemli • Örn: ELİSA kitleri genellikle sitokin ölçümlerinde kullanılır ancak sadece insan ve farelerde ölçüm yapmaya uyumlu

11. Plevraya Giriş • Direk: Enjektör ile direk girmek • İndirek: • Tüp yardımıyla • Tekrarlayan enjeksiyonlar • Sıvı toplanmasında avantajlı • Torakotomi

12. Plevral Hastalık Modelleri • Plevral fibrozis/ Plöredezis • Malign Efüzyon • Plevral İnflamasyon • Eozinofilik plöritis • Plevral infeksiyon • TBC Plörezi • Mezotelyoma

13. Plöredezis • Plevra için en sık kullanılan hayvan modeli • İdeal plöredezis ajanı yok • İdeal ajan: • ucuz, kolay bulunabilir ve • uygulanabilir, yan etkisi olmayan ve etkinliği tam olan ajandır. • Halen ideal ajan aranıyor

14. Plöredezis • Tavşan modeli en sık (New Zealand white rabbits) • Koyun, fare, köpek, domuz • Aynı ajan farklı türlerde benzeri plöredezis yanıtı • Plöredezis ajanı direk veya tüp aracılığı ile enjekte edilir.

15. Talk Plöredezis • Bilinen en etkili ajan • Akut plevral enflamasyon olur • Çözülebilir: başarısız • Kronikleşebilir : fibrozis ve yapışıklık • Fibroblastlar, mezotel hücreleri: kollajen toplanması fibrozise katkı sağlarlar. • 14-28 gün içinde sakrifiye • Makroskopik ve mikroskopik skorlama yapılır • Karşı hemitoraks kontrol olarak kullanılabilir.

16. Plöredezis Skorlama Şeması

17. Plöredezis

18. Plöredezis

19. Plöredezis

20. Plöredezis

21. Plöredezis Modeli ile İlgiliSorunlar • Plevral kavite normal • Kullanılacak doz insana nasıl uyarlanacak? • Talk insanlarda 2-5 gr. (30-70 mg/kg) • tavşanlarda 400 mg/kg kullanılır. • Hayvanlarda malign efüzyon modeli az. • En sık kullanılan fare modeli • Fareler plöredezisin değerlendirilmesi için çok küçüktür.

22. Malign Plevral Efüzyon Modelleri • Patofizyoloji ve en ideal tedavi yöntemi belirsiz • Hayvan çalışmaları ışık tutabilir (Örn: VEGF). • Tamamına yakını farelerde • Atimik nude fare kullanılır: • bunların immüniteleri malign hücreleri temizleyemez

23. Ölçülen Parametreler • Kilo kaybı ve sürvi en sık • efüzyonun miktarı, • tümörün boyutu ve ağırlığı • uzak metastazların varlığı • Plevra sıvısı ve doku plevral metastazda rol oynayan mediyatörlerin araştırılması için çok faydalı örneklerdir.

24. Kullanılan Kanser Hücreleri • Farklı tümör hücreleri kullanılabilir • En etkin yayılım sağlayan adenokanser • İnsanlardan alınan adenokanser hücreleri kullanılabilir • Ticari kanser hücreleri (A549, Lewis Cancer Cell Lines) standardize

25. Tümör Hücrelerinin İmplantasyonu • Malign hücreler plevraya (105-106) IP verilir • Direk cerrahi veya plevral injeksiyon • Intraplevral en uygun injeksiyon yeri: • Sol lateral subdiafragmatik • En ince (28 G) enjektör iğnesi • Yetişkin bir fareye 1.0 mL sıvı enjekte edilebilir. • İntratorasik enjeksiyon yeterli mi? • göğüs kafesi ekspanse olması • oluşan dispne ile anlaşılabilir

26. Tümör Hücrelerinin İmplantasyonu • 1-2 hf mediasten, akciğerler diafragma lokal invazyon görülür • Plevral efüzyon genellikle 3 hafta sonra gelişir • Çoğu fare zamanla kaşeksi ve uzak metaztazlar nedeniyle ölür • Çoğu çalışmalarda bu model kullanılarak çeşitli antikanser tedavilerin etkinliği araştırılmıştır • (IL-12, IL-15 ve VEGF inhibitörleri).

27. Tüberküloz Plörezi Modelleri • Tüberküloz efüzyonlar halen sık • Patogenezin anlaşılması ve tedavide halen sıkıntılar mevcuttur • İlk olarak 1917 de Patterson guinea pigleri kullanmıştı • Sonrasında tavşan ve fareler kullanıldı

28. Tüberküloz Plörezi Modelleri • Bu model insanlarda oluşan tbc plöritisi çok iyi temsil eder: • Plevra sıvısında sırasıyla nötrofil, makrofajlar,lenfositler toplanır • Hücreler insanlardakine benzer başlıca CD2+T hücrelerdir • Plevral sıvı pH ve glukoz düşmez • Plevranın histopatolojik incelemesinde: • kazifiye granulom, multinükleer dev hücreler ve zamanla fibrozis

29. Basilin plevraya verilişi • M. Tuberculosis veya BCG İP enjekte edilir • Ucu künt bir iğne (20 G) ile transdiafragmatik yaklaşım • Guinea Pig: • Önce BCG ile aşılanır • 10-15 hf.sonra BCG veya M.tuberculosis • Tavşanlarda BCG ile aşılamaya gerek yok • BCG ye duyarlı basile dirençli • Tavşanlarda immun deprese hayvanlarda tbc plörezi modeli: nitrojen mustard - nötropeni

30. Tüberküloz Plörezi Modelleri • Farelerde (BALB/c veya C57B1/6 strs) intratorasik BCG injeksiyonu ile tbc plöritisin erken inflamatuar etkileri araştırılabilir. • Fare çalışmalarında önceden aşılamaya gerek yoktur. • Hücresel özellikler insanlardakine benzer • Farelerde histolojik özellikler tanımlanmadı

31. Tüberküloz Plörezi Modellerinin Dezavantajları • En önemli kısıtlılık: tbc direk İP veriliyor • İnsanlarda akciğer enfeksiyonunun lokal veya hematojen yayılımı • BCG ile oluşturulan modellerde patogenez konusunda yararlı bilgiler edinilmesi olası • Tedavi araştırmalarında basil verilerek oluşturulan model daha uygundur.

32. Asbest Maruziyetine Bağlı Plevral Hastalık Modelleri • Asbest maruziyetine bağlı: • plevral kalınlaşma, • bening asbest plörezisi, • round atelektazi, • malignant mezotelyoma • MM ile ilgili çok sayıda hayvan çalışması yapılmış olmasına rağmen diğer patolojiler nadiren araştırılmıştır • MM patogenezi, tedavisi problem

33. Asbestin Veriliş Yolları • Asbest hayvanlara inhalasyon yoluyla veya direk İP enjeksiyonla ulaştırılabilir. • İnhalasyon yoluyla: plevral patolojinin oluşması için uzun zaman (aylar, yıllar ) • İP verildiğinde hemen akut etki elde edilebilir: • bu insanlardaki asbestin doğal yolla alınımını tam olarak temsil etmez • İP verildiğinde daha çok plevral mezotelyoma • İnhalasyonla akciğer kanseri daha sık görülür

34. Hangi Hayvan? • En sık:sıçanlar, fareler ve hamsterler • Hayvan cinsleri arasında ve kendi içlerinde asbeste duyarlıklık açısından farklılıklar vardır. • Farelerin asbeste olan duyarlılığı strainlere göre farklıdır: • C56BL/6 türü 129 dan daha duyarlıdır • Sıçanlar insanları temsil etmesi açısından daha uygun bulunmuştur

35. Asbest Türü • Asbest türleri arasında da farklılıklar vardır • Chrosotile, crocidolite ve amosite en sık kullanılan asbest türleridir. • Son zamanlarda fiberglas gibi insan yapımı liflerin • Nanopartiküllerin etkileri de araştırılmaktadır. • Bu araştırmalarda: • farklı liflerin güvenlikleri • güvenli dozları • terapotik girişimlerin etkileri

36. Sonuç ve Özet • Plevra Hastalıkları ile ilgili hayvan çalışmalarına halen gerek var • Fare, tavşan, sıçan en sık kullanılan • Plöredezis ve akciğer kanseri en sık kullanılan modeller • Hayvan seçimi, sayısı, yapılacak çalışmanın detayları (kitler vs.) dikkatli belirlenmeli • Yeni modellere ihtiyaç var: • Farelerde plöredezis • Tavşanlarda malign efüzyon • Nanopartikül çalışmaları