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

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

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 Parapnömonik efüzyon

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

Optimum Sayı

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.

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

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

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.

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

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

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

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

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.

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.

Plöredezis Skorlama Şeması

Plöredezis

Plöredezis

Plöredezis

Plöredezis

Plöredezis Modeli ile İlgili Sorunlar 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.

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

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.

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

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

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).

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

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

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

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

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.

Asbest Maruziyetine Bağlı Plevral Hastalık Modelleri 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

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

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

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

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