Summary
Bu yeni model balon anjiyoplasti, elastaz / kollajenaz perfüzyon, topikal elastaz uygulaması ve oral bileşik β-aminopropionitril uygulaması, kollajen çapraz bağlama ile müdahale bir arada kullanarak domuz sağlam infrarenal abdominal aort anevrizmaları oluşturur.
Abstract
Abdominal aort anevrizmalarını incelemek için büyük hayvan modelleri seyrektir. Bu modelin amacı domuzda tekrarlanabilir, klinik olarak anlamlı infrarenal abdominal aort anevrizmaları (AAA) oluşturmaktır. Bunu başarmak için, balon anjiyoplasti, elastaz ve kollajenaz ve β-aminopropionitril (BAPN) adı verilen lysil oksidaz inhibitörü kombinasyonunu kullanarak klinik olarak anlamlı infrarenal aort anevrizmaları yaratıyoruz, insan hastalığına benzer.
Noncastrated erkek domuz kanda sabit bir devlet elde etmek için ameliyattan önce 7 gün boyunca BAPN beslenir. Orta hat laparotomi yapılır ve infrarenal aort çevresel olarak kesilir. İlk ölçüm, anevrizma indüksiyonundan önce balon anjiyoplasti, elastaz (500 adet)/kollajenaz (8000 adet) perfüzyon ve topikal elastaz uygulaması kombinasyonu ile kaydedilir. Domuz lar, ameliyat sonrası 7, 14 veya 28' de terminal prosedürüne kadar her gün BAPN ile beslenir, bu sırada anevrizma ölçülür ve doku temin edilir. BAPN + cerrahi domuzlar tek başına ameliyat olan domuzlarla karşılaştırılır.
BAPN ile tedavi edilen domuzlarda ortalama %89.9 ± %47.4, 14.gün %58.1 ve 28. Tek başına cerrahi ile tedavi domuzgün 28 (p < 0.0003) bapn + cerrahi hayvanlara göre önemli ölçüde daha küçük anevrizmalar vardı. BAPN + cerrahi grubunda son dönem anevrizmal hastalığının makroskopik ve immünohistokimyasal bulgusu vardı.
Klinik olarak anlamlı infrarenal AAA balon anjiyoplasti kullanılarak indüklenebilir, elastaz / kollajenaz perfüzyon ve topikal uygulama, oral BAPN ile desteklenmektedir. Bu model insan hastalığının işaretleri ile büyük, klinik olarak önemli AAA oluşturur. Bu, AAA patogenezi ve AAA tedavisi için yeni tedaviler ve cihazların test açıklanması için önemli etkileri vardır. Modelsınırlamaları domuz tarafından yutulan BAPN varyasyon, elastaz perfüzyon kalitesi ve BAPN maliyeti içerir.
Introduction
Hastalık Kontrol Merkezi (CDC) göre, aort anevrizmaları (AA) Amerika Birleşik Devletleri'nde önde gelen ölüm nedeni ve önemli bir hastalık yükü temsil1. Aort anevrizması, damar lümeninin ayrık bir kısmının %502'ninüzerinde bir genişlemesi olarak tanımlanır. Karın aort anevrizmaları (AAA) olarak adlandırılan karın da AA bir alt kümesi büyüyen bir endişe vardır. AAA yaklaşan rüptür veya diseksiyon kadar klinik olarak sessiz kalır, akut başlangıçlı, şiddetli karın ağrısı genellikle sadece mevcut belirti olmak3,4. AAA rüptürü hemen hemen herzaman%90 5 mortalite oranı ile ölümcüldür. Açık veya endovasküler cerrahi hastalar için tek tedavi seçeneğidir ve son derece morbid bir işlem olabilir. Daha da önemlisi, AAA tedavi için hiçbir tıbbi tedavi ile birkaç kardiyovasküler hastalıklardan biridir.
Bugüne kadar, AAA patogenezi üzerine yapılan araştırmaların çoğu, anevrizmaları tetiklemek için aort medyasında bulunan elastini bozan bir enzim olan elastaz kullanarak kemirgen modellerine odaklanmıştır. 6,7 Ancak, aort yapısal değişikliklerin değerlendirilmesi olarak, insan anevrizmal hastalık için küçük hayvan modellerinin klinik translatability sınırlıdır, ve değişmiş hemodinamik boyutu nedeniyle sınırlıdır. Çünkü anatomik ve boyut benzerliği, domuz dolaşım sistemi kemirgenler daha insan biyolojisi ile daha iyi ilişkilidir8. Büyük hayvan modelleri, hastalık sürecinin hücresel mekanizmaların daha fazla anlaşılmasını sağlar, büyük memeliler için tedavi dozlarında yeni tedaviler geliştirmek için kullanılabilir, ve küçük hayvan modellerinde mümkün olmaz mekanik onarım cihazları, test. Ayrıca, kemirgen modellerinin akut doğası insan anevrizmal hastalığının kronikliği ve patolojik özelliklerini çoğaltmaz.
Elastaz ve β-aminopropionitril (BAPN) adı verilen bir bileşiğin kombinasyonu, daha büyük ve duvar trombüsü, diseksiyon ve rüptür9dahil olmak üzere kronik anevrizmal hastalığın sekeli içeren anevrizmalar oluşturarak, murine AAA modellerinde devrim yaratmıştır. BAPN kollajen crosslinking için gerekli olan lysyl oksidaz, bir inhibitörü, aort duvarının önemli bir bileşeni10,11,12. Lysyl oksidaz aktivitesi yaşlanma ile azalır ve yaş ilişkisi ve karmaşık AA kronik doğası verilen, BAPN deneysel yaşlanma etkilerini taklit etmek için büyük bir potansiyele sahiptir9,13,14. BAPN kullanımı ve subakut ortamda kronik hastalığı çoğaltmak için yeteneği AAA alternatif büyük hayvan modelleri üzerinde yeni bir avantaj sunuyor. Diğer kurulan domuz AAA modelleri ile karşılaştırıldığında, Bu model son dönem hastalığı nın işaretleri ile en büyük anevrizma oluşturur, ve sonuçlar daha önce yayınlanmıştır8,11,15.
Bazı avantajlar, önemli kaynaklar ve yatırım başarıyla bazı müfettişler caydırmak olabilir bu modeli tamamlamak için gereklidir. Bu kaynaklar arasında ameliyathane, kalifiye cerrahlar ve anestezi sağlayıcıları, hayvan konutları ve veteriner personeline ameliyat sonrası bakıma yardımcı olmak için erişim yer almaktadır. Ayrıca, BAPN maliyeti bazı laboratuvarlar için engelleyici pahalı olabilir.
AAA oluşumunun karmaşık patofizyolojisini incelemek ve insan hastalığına çevirmek için çok az büyük hayvan modeli mevcuttur. AAA büyük hayvan modelleri insan hastalığı için yeni teknolojiler ve tedavilerin canlılığını değerlendirmek için önemlidir. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı domuz ileri evre infrarenal AAA bir tekrarlanabilir modeli oluşturmak oldu. BAPN ve elastaz domuz modelinin kullanımının mantığı, akut veya subakut ortamda insan anevrizmal hastalığının kronik doğasını ve sekelini taklit ederek AAA'nın patofizyolojisini daha iyi anlamak ve AAA için yeni tedavileri ve cihazları test etmektir. Tedavi.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Hayvan protokolleri Virginia Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (No. 3848) tarafından onaylanmıştır.
NOT: Bu model daha önce Cullen ve ark. tarafından yayınlanmıştır ve Hynecek ve ark.8,15tarafından açıklanan değiştirilmiş bir protokoldür.
1. Hayvanlar
- Deneyler için 20-30 kg ağırlığında hadım edilmeyen erkek domuz kullanın.
- BaPN yutulur ağırlık bazlı dozoranını maksimize etmek için, standart yemek bölünmüş yemek ve tam süt sade yoğurt veya ıslak köpek maması ile karışık BAPN 0,15 g/kg ile domuz sağlamak. Kanda sabit bir duruma ulaşmak için indeks operasyonundan 7 gün önce ve ameliyat sonrası kurs sırasında günlük olarak BAPN yönetimine başlayın.
NOT: BAPN büyük miktarlarda yutulan çok sayıda yan etkileri vardır. BaPN ile beslenen hayvanlarla etkileşimde bulunduğunda veya BAPN'ı kullandığında şapka, önlük, eldiven ve ayakkabı kılıfları da dahil olmak üzere personel için izolasyon önlemleri giyilmelidir. - Ameliyattan önceki gece domuzları ameliyat başına sıfır (NPO) yapın.
2. Anestezi
- İnterküler olarak uygulanan kiretamin-zolzepam 6 mg/kg, ksilazin (2 mg/kg) ve atropin sülfat (0.04 mg/kg) kullanılarak genel anestezi (GA) uygulanır.
- Standart bir endotrakeal tüp (ETT) ve Miller bıçak kullanarak domuz entübe.
- Kulak damarında 16 veya 18 gauge IV kullanarak periferik intravenöz (IV) erişim elde edin ve bantla sabitleyin.
- ETT'yi anestezi makinesine bağlayın ve solunan isofluran (0.2 mg/kg) kullanarak GA'yı koruyun.
- Ameliyat sırasında hayati belirtileri izlemek için elektrokardiyogram (EKG) yol açar ve nabız oksimetriuygulayın. Çantanın başında ağız sıcaklığı nı alın. Domuz un bağımlı kısmına bir elektrokoter ped yerleştirin.
- Personelinizin bir üyesinin domuzun uygun şekilde sakinleştirilmesini, havalandırıldığından ve oksijenlendirilmesini sağlamak için hayati belirtileri sürekli olarak izlediğinden ve düzenli olarak kaydettiğinden ve Cerrahi.
3. Cerrahi teknik
- Steril gazlı bez, povidon-iyot ve %70 izopropil alkol kullanarak cerrahi alanın sterilizasyonunu gerçekleştirin. Her zamanki steril moda domuz drape. Kesiden önce kan örneği alın.
NOT: Bu noktada, enstrümanlar, balonlar, teller, vb. dahil olmak üzere tüm ekipmanlar steril olmalıdır. - Bir onbir bıçak veya Bovie elektrokoter kullanarak, karın boşluğuna girmek için bir orta hat laparotomi gerçekleştirin.
- Retroperitoneumu ortaya çıkarmak için karın visserasefad'ını domuzun soluna doğru sola doğru yerinden edin. Kurutunmayı önlemek için nemli mavi bir havlu ile bağırsak kapağı. Retroperitoneum girmek için keskin bir kesi olun, inferior vena kava erişim sağlayan (IVC) ve infrarenal abdominal aort.
NOT: Vakanın bu bölümünde üreterlerin tanımlanması ve korunması çok önemlidir. Domuz retroperitoneal anatomisi (üreterlerin seyri de dahil olmak üzere) brüt aşağıda ayrıntılı ince varyasyonları ile, insanların bu aynalar. - Çevresel olarak aort böbrek damarlarından, inferiora aort trifurksiyon için diseksiyon. IVC ve lomber arter yaralanması önlemek için dikkat edin. Tüm infrarenal aort maruz kaldıktan sonra, infrarenal aort orta kısmında aort çapıölçmek için kaliperler kullanın.
NOT: İnsanların aksine, domuz bir aort trifurkasyon var, çatallanma değil. - İnfrarenal aort ön kısmında kaudal mezenterik arter tanımlayın, genellikle aort trifurkasyon için proksimal birkaç santimetre yatıyor. Bu arter insanlarda yok. Bu atardamarı parçala, kenetle ve çevir. Bu noktada, 5000 ünite fraksiyona edilmemiş heparin sülfatı intravenöz olarak uygulayın.
- Bir mikropuncture tanıtıcı seti paslanmaz çelik tel kılavuzu0.018 ile kaudal mezenterik arter kanüle. Seri bir 5 Fransız (Fr) ve daha sonra 7 Fr tanıtıcı ile tel üzerinde arter dilate.
- 7 Fr tanıtıcıyı yerinde bırakarak, 0,018'i tel içinde 0,035'lik kılavuz telile değiştirin ve ardından 7 Fr tanıtıcıyı çıkarın ve tanıyınca hemostazın kanülasyon alanının üzerinde bir parmakla hemostaz olmasını sağlar. Yaklaşık 30 cm tel kalana veya dirençle karşılaşına kadar kılavuz tele 0,035 takın.
- Telin üzerine 16 mm perkütan transluminal anjiyoplasti balonu infrarenal aort içine yerleştirin ve diseksiyonlu aortortanın orta noktasına yerleştirin. Maksimal genişleme taban çizgisi ölçümünüzden yaklaşık %80 daha büyük olana kadar, dilate aortun çapını kaliperlerle aralıklı olarak ölçerken balonu şişirin.
- Reperfüzyon 10 dakika sonra, çapraz kelepçe aort sadece böbrek damarlarına distal ve aort trifurk için proksimal. İnfrarenal aortu sistemik dolaşımdan izole etmek için daha önce parçalanmış lomber damarları tanımlayın ve kenetleyin. Bu elastaz sistemik perfüzyon önlemek için önemlidir, hangi akut post-operatif dönemde bir septik yanıta neden olabilir.
- 7 Fr tanıtım cihazını telin üzerine yeniden tanıtılır ve teli çıkarın. İzole aort segmentini serumile temizle ve sıvı sızıntısı olmadan temizle. Elastaz (500 adet) ve kollajenaz (8000 birim) çözeltisini tanıtıcıya bağlayın ve 10 dakika boyunca sabit manuel basınç altında izole aort içine 30 mL perfüzyon. 30 mL'lik çözeltilerin tamamı izole segmente tanıtılmalıdır.
NOT: İyi perfüzyonlu bir aort segmenti aort duvarından veya kanülasyon alanından sızıntı olmadan gergin olmalıdır. Bir damar döngüsü hiçbir elastaz kaçar sağlamak için kanülasyon sitesine sadece proksimal sarılmış olabilir. 10 dakika boyunca, elastaz / kollajenaz çözeltisi aort duvarından "ağlayan" görülebilir. - 10 dakika sonra, aort lümeninden solüsyonu tuzlu su ile sulayın. Tanıtıcı çıkarın ve kaudal mezenterik arter kütüğü ligate. Tüm kelepçeleri serbest bırakın (önce lomber kelepçeler, ardından distal kelepçe, sonra proksimal kelepçe).
NOT: Omurilik iskemisini önlemek için kelepçe süresini en fazla 10 dk ile sınırlandırın. Çapraz kelepçeler serbest bırakıldıktan sonra kaudal mezenterik arter kütüğünden kanama durumunda bir onarım dikiş (5-0 polipropilen) yüklenir. - 2 cm x 5 cm'lik cerrahi gazlı bezparçasını 20 mL sulandırılmamış elastaz (27 adet/mL) ile ıslatın ve müdahale edilen aortun etrafını 10 dakika boyunca sarın. Bir kaliper ile tüm müdahalelerden sonra aort bir ölçü alın.
- Karını tuzlu suyla sulandırın, bağırsağın yerini değiştirin ve karnı üç katmanhalinde kapatın. BAPN yara iyileşmesini inhibe eder, bu nedenle yara bozulması ve fasiyal dehiscence risklerini en aza indirmek için, uzun bir emilim süresi ile dikiş kullanın ve her katmanda doku akıllıca küçük boyutlu ısırıklar almak emin olun. Çalışan sentetik emilebilir monofilament 1 döngülü Polydioxanone (PDS) fasya için dikiş, derin dermal daha sonra için çalışan örgülü emilebilir 2-0 dikiş ve çalışan bir subcuticular emilebilir monofilament sütür (4-0) cilt için.
4. Ameliyat sonrası bakım
- Postoperatif analjezi için 0.2 mg/kg deri altı büprenorfin-SR kullanın. Ağrı ve rahatsızlık belirtileri için ilk üç post-operatif gün için günde üç kez her domuz değerlendirmek ve tespit edilirse ek analjezi uygulayın.
- POD 1-3'te postoperatif antibiyotik (1 g seflinasin intramüsküler) uygulayın.
- POD 3'ten sonra sosyal ev hayvanları.
5. Aort doku temini
- POD 7, 14 veya 28'de doku alımlarını gerçekleştirin.
- Yukarıdaki adım 2.1-2.5'te açıklandığı gibi GA'yı ikna edin.
NOT: Terminal aort dokusu alımı steril olması gerekmez. - 5.3. Bir önceki orta hat laparotomi kesisini yeniden açın, ön karın duvarına bağlı bağırsağın farkında olmak. Retroperitoneum ve yukarıdaki adım 3.3 benzer aort ortaya çıkarmak için bağırsak yansıtın.
- Anevrizma açığa çıkana kadar aortu inceleyin ve kaliperlerle anevrizmal segmentin dış çapını ölçün. Aort genişlemesini hesaplama (%) aşağıdaki denklemi kullanarak: [(hasat infrarenal çapı - ilk operatif infrarenal çapı) x %100]. Ölçüme ulaştıktan sonra, IVC'ye enjeksiyon yoluyla öldürücü dozda pentobarbital-fenitoin (örn. Euthasol) uygulayın.
- Trifurksiyondan suprarenal aorta kadar aortun kesilmesi ve anevrizmal segmentini tedavi edilmemiş aort kontrol segmenti ile ekstrürün. Histolojik değerlendirme için numuneyi sıvı nitrojen veya formalin ekive yerleştirin.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Tüm istatistiksel analizler uygun olarak Fisher tam testi veya chi kare testi kullanılarak yapılmıştır. Veri değerleri ortalama aort genişlemesi (%) ± standart sapma (%) olarak bildirilmiştir. İstatistiksel anlamlılık P < 0.05 olarak belirlendi. BAPN ve elastaz tedavisi sağlayan cerrahi (cerrahi/elastaz) kombinasyonu, 28. P < .01) Şekil 1'degösterildiği gibi . AAA zaman ilerledikçe giderek büyüdü (ortalama aort genişlemesi (ortalama aort genişlemesi (%) ± standart sapma (%) %86,9 ± %47,4 (n = 4), %105,4 ± %58,1 (n = 5) ve %113,5 ± %30,2 (n = 8) sırasıyla 7, 14 ve 28 günlük hasat zaman noktalarında, Şekil 1). Kronik anevrizmal hastalık bulguları BAPN ve cerrahi/elastaz ile tedavi edilen hayvanlarda, intraluminal trombüs ve ateroskleroz gibi belirgindir(Şekil 2). Histolojik değerlendirme, BAPN ile tedavi edilen domuz AAA'da tek başına cerrahi/elastaza göre elastin parçalanma ve kollajen değişiminin anlamlı olarak arttığını göstermiştir(Şekil 3 ve Şekil 4, sırasıyla).
Şekil 1: β-Aminopropionitril (BAPN) tedavisi domuz abdominal aort anevrizması (AAA) boyutunu artırır. (A) BAPN + cerrahi/elastaz domuz28 gün (113.5% ± 30.2% vs. 59.7% 29.2) bapn tedavi edilmemiş (cerrahi / elastaz tek başına) domuz ile karşılaştırıldığında anlamlı olarak daha yüksek ortalama aort genişlemesi vardı; P & .01). (B) BAPN ile tedavi edilen domuzlar sırasıyla %86,9 ± %47,4, %105,4 ± %58,1 ve %113,5 ± %30,2 ortalama aort genişlemesi gösterdi. Bu rakam Cullen ve ark.15 tarafından yayınlanmış ve burada izin ile çoğaltılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Domuz eti abdominal aort anevrizmalarının örnek fotoğrafları (AAA). (A) Kontrol abdominal aort (BAPN veya elastaz ile tedavi yok). (B) Ameliyat sonrası gün (POD) 28 cerrahi/elastaz ile tedavi edildikten sonra, BAPN (C) AAA'da pod 28'de cerrahi/elastaz ve BAPN tedavi edilen hayvanlarda (D) Ateroskleroz cerrahi/elastaz ve BAPN tedavi edilen hayvanlarda infrarenal AAA'da ateroskleroz şeklinde oluşmuştur. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Β-aminopropionitril (BAPN) ile tedavi edilen domuz abdominal aort anevrizması (AAA) de elastin parçalanma artmıştır. van Gieson infrarenal aort ve suprarenal aort 7 gün (A)14 gün (B)ve 28 gün (C)boyama . Çok sağ, Elastin (siyah) parçalanma olarak infrarenal aort bağımsız yorumcular tarafından ölçülen karşı suprarenalaorta 7, 14, ve 28 gün. Ölçek çubuğu 500 μm temsil eder; 4x lens hedefi. *P < 0.05. Bu rakam Cullen ve ark.15 tarafından yayınlanmış ve burada izin ile çoğaltılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Kollajen β-aminopropionitril (BAPN) tedavi domuz abdominal aort anevrizması (AAA) değiştirilir. Masson trikrom ve van Gieson infrarenal aort ve suprarenal aort 7 gün (A) 14gün (B) ve 28 gün (C) boyama. Çok sağ, Kollajen (mavi) infrarenal duvar içinde ve suprarenal aort içeriği olarak densitometri birimleri ile ölçülen 7, 14, ve 28 gün. Ölçek çubuğu 250 mm temsil eder; 4x lens hedefi. Bu rakam Cullen ve ark.15 tarafından yayınlanmış ve izin ile çoğaltılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Domuz infrarenal AAA yeni bir model balon anjiyoplasti, perfüzyon ve topikal elastaz bir arada kullanılarak oluşturuldu, ve BAPN olarak diyet. Bu model kullanılarak kronik insan anevrizmal hastalığının brüt ve histolojik özellikleri ile >%100 aort genişlemesi sağlandı. Bu model, AAA'nın karmaşık patofizyolojisini daha iyi anlamak ve potansiyel tedavileri insan hastalığına çevirmek için bir geçit sağlar.
Domuz AAA önceki modelleri mütevazı başarı ile elde edilmiştir. Marinov ve ark. tek başına elastaz perfüzyonu kullanılan ve elastin bozulması da dahil olmak üzere bazı histolojik değişiklikler gördüm, ancak bir anevrizma tanımlayan fenotip ulaşmak mümkün değildi (>50% genişleme)16. Domuz aort dayanıklılığı göz önüne alındığında, birden fazla müdahale klinik olarak önemli anevrizmalar elde etmek için gereklidir, hangi başlangıçta Hynecek ve ark tarafından elastaz ve kollajenaz perfüzyon ve balon anjiyoplasti bir arada kullanılarak tanımlanmıştır8. Anevrizmal hastalığın histolojik değişikliklerinin yanı sıra endotel kaybı, nötrofil infiltrasyonu ve elastin bozulması gibi ortalama aort çapı ve histolojik değişiklikler gördüler.
Ancak, önceki modeller tüm AAA modelleri ile temel bir sorunu ele yok: nasıl akut veya subakut ortamda kronik bir hastalık süreci çoğaltmak için. Farelerde AAA'nın çoğu elastaz modelinde yaklaşık 2 hafta sonra pik dilatasyon görülürken, insan hastalığı yıllar içinde kronik olarak gelişir. Bu sorunun anahtarı BAPN kullanımı nda dinlenebilir, kollajen crosslinking engelleyen bir lysyl oksidaz inhibitörü. BAPN bir "yaşlanma" etkisi vardır, ve elastaz tedavisi ile birlikte, kronik anevrizma büyüme simüle gösterilmiştir. Lu ve ark.'nın bir murine modelinde, fareler ameliyat sonrası 100 gün gözlendi ve trombüs oluşumu ve spontan rüptür9ile son evre AAA kanıt gösterdi. Domuz aaa modelimizin yenilik ve önemi BAPN kullanımı, bir subakut ortamda bu kronik hastalık süreci ve daha translatable hayvan türleri çoğaltır. Domuzlar balanjoplasti ile birlikte BAPN bir diyet beslenen, elastaz perfüzyon, ve topikal elastaz uygulaması son aşama hastalığı kanıt ile daha sağlam anevrizmalar gösterdi, duvar trombüsü de dahil olmak üzere, ateroskleroz, ve rüptür cerrahi ve elastaz ile tedavi olanlara göre tek başına(Şekil 1). Bu model artar ve Kronik hastalık sekeli ile daha büyük anevrizmalar oluşturarak Hynecek ve ark tarafından önceki model üzerine geliştirir8.
BAPN AAA kronikliğini çoğaltmak için gerekli olmasına rağmen, cerrahi müdahale anevrizma oluşumunu neden aort için ilk hakaret sağlar. Ameliyatsız veya elastaz kullanımı olmadan BAPN incelenmiştir, ancak önemli bir aort dilatasyonu göstermedi11. Cerrahi olarak eğitilmemiş araştırmacılar için, laparotomi yoluyla domuz AAA indüksiyon yıldırıcı olabilir. Her adım potansiyel komplikasyonlar ile doludur, bağırsak ve üreteral yaralanmalar arteriyel veya venöz kanama postoperatif yara enfeksiyonları için onarım gerektiren. Araştırmacı, domuzu hedef noktasına kadar hayatta kalabilmek için olası durumlara karşı hazırlıklı olmalıdır. Karın anatomisi konusunda bilgili deneyimli bir cerrah, hayati belirtilere ve sıvı durumuna dikkat de dahil olmak üzere olağanüstü anestezi sağlanması ve ameliyat sonrası özenli bakım da dahil olmak üzere gerçek bir ekip çalışması gereklidir. Ekibimiz yukarıdaki komplikasyonların tüm deneyimli ve buna göre enterotomi veya kaval yaralanmaları veya enfeksiyonlar için antibiyotik onarım ı ile hareket etti. Ancak, öngörülemeyen bir komplikasyon BAPN domuzlarda kesi yara iyileşmesini bozulmuş derece dahil. Ameliyat sonrası yaklaşık 3 hafta, bazı domuzlar revizyon ve debridman için ameliyathaneye geri götürülme gerektiren ara sıra fasyal ayrışma ile kesilerinin dökümünü sergilediler. Bu komplikasyonu önlemek için ameliyat sonrası kesilerin dikkatli bir şekilde izlenmesi ve birden fazla tabakada kapatılması tavsiye edilir.
Ameliyatın kritik kısmı kaudal mezenterik arter yoluyla aort kanülasyonu içerir, hangi sinir bozucu olabilir, küçük boyutu göz önüne alındığında. Mikro delikli tellerin kullanımı bu kanülasyonda bize yardımcı oldu. Kanülasyon teli balon ve perfüzyon kanüliçin aort erişimi sağlar gibi bu adım esastır. Balon dilatasyonu varsayımsal olarak elastaz perfüzyonu daha kolay aort medya girmek için izin endotel bozulma oluşturur gibi perfüzyon öncesi balon anjiyoplasti bizim deneyim esastır. Yeterli perfüzyon, kateter in etrafında veya aort duvarından sıvı sızıntısı veya kaçağı olmadan aortun gergin bir segmenti olarak tanımlanır. Elastazın yeterli perfüzyonu elde etmek, toplam aort çapraz kelepçe süresini 10 dakikadan fazla olmamaküzere sınırlandırırken, aynı anda iskemik komplikasyonları önlerken iyi anevrizma oluşumu için gereklidir. Toplam aort çapraz kelepçe süresini tüm işlem için 20 dakikadan az bir sürede sınırlamak ve balon dilatasyonu ve elastaz perfüzyonları arasında reperfüzyon için yeterli zaman tanımak korkunç spinal iskemi komplikasyonunu önler. Yeterli perfüzyon elde edilmezse, aort perfüzyon segmentinde bir yerden bir sızıntı olması muhtemeldir, genellikle diseksiyonu veya kanülasyon sitesinden retrograd sızıntı bir yanlışlıkla aortomi. Yeterli elastaz perfüzyonuna izin vermek için perfüzyon segmentindeki herhangi bir kusuru onarmak çok önemlidir. Bir damar döngüsü elastaz retrograd akışını önlemek için aort kanülasyon sitesine sadece proksimal sarılmış olabilir. Herhangi bir lomber arter de geçici olarak perfüzyon sırasında sistemik dolaşıma girmesini elastaz önlemek için kenetlenmiş olmalıdır, hangi domuz bir septik yanıta neden olabilir.
Bu model için mantıksal sonraki adımlar AAA tıbbi tedavi için yeni tedaviler test içerir. Daha önce de belirtildiği gibi, aort anevrizması büyümesini zayıflatmak veya gerileyen bilinen tıbbi tedaviler yoktur ve mevcut kesin bakım açık cerrahi veya endovasküler yaklaşımları içerir. Önceki çalışma da proinflamatuar sitokinler, Interlökin-1β (IL-1 β) ve Interlökin-6 (IL-6) inen torasik aort anevrizmaları ve AAA patogenezinde rollerini tanımlamıştır ve bu reseptörlerin inhibisyonu bu hastalıkların tedavisi için potansiyel terapötik yollar sağlayabilir17,18,19. Bu çalışmalar sadece murine modellerinde yapılmıştır, bu nedenle sonraki adımlar büyük hayvan modellerini içermelidir. Ayrıca, torasik aort anevrizması inen büyük bir hayvan gelecekteki çalışma için başka bir cadde. Farklı embriyolojik kökenleri nedeniyle, torasik ve abdominal aort duvar bileşiminde doğal farklılıklar vardır, bu iki segmentte anevrizmaların farklı patofizyolojisi yol20.
Bu modelin birkaç sınırlaması vardır. İlk olarak, birden fazla girişim işe yatmaktadır, hangi müdahalenin anevrizma oluşumuna en çok katkıda bulunduğunu belirlemek zordur. Yeterli derecede elastaz perfüzyonlu aort segmentine ulaşmak için gereken basınç miktarını ölçmek zordur ve değişebilir. Bu, aort ortamına giren elastaz miktarını ve bir domuzdan diğerine anevrizma oluşumunu etkileyebilir. Şu anda bu sorunu çözmek için bir strateji araştırıyoruz. BAPN perioperatif dönemde domuz gıda ve domuz alımı ile karışık olabilir değişebilir, BAPN miktarları değiştirerek her domuz yutabilir. Son olarak, bu model in başarılı olmak için birçok kaynak ve yatırım gerektirir. Buna ameliyathaneler, cerrahlar ve anestezi sağlayıcıları, hayvan barınağı, ameliyat sonrası bakım ve çok pahalı olabilecek BAPN satın alımı dahildir. Her laboratuvar, bu modeli denemeden önce kaynaklarını ve fonlarını dikkatle değerlendirmelidir.
Genel olarak, bazı sınırlamalara rağmen, domuz AAA kronik hastalığın sekeli ile tekrar tekrar BAPN, balon anjiyoplasti, elastaz perfüzyon ve topikal elastaz uygulaması bir arada kullanılarak oluşturulabilir. Bu, insan hastalıklarına yönelik çevirisel araştırmalar için önemli sonuçlar doğurmaktadır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Hiçbiri
Acknowledgments
Anthony Herring ve Cindy Dodson'a bilgi ve teknik uzmanlıkları için teşekkür ederiz.
Finansman Kaynakları:
Bu çalışmanın finansmanı Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından Ödül No altında sağlanmıştır. T32HL007849 ve Hibe No. R01HL081629-07 (G.R.U.) ve R01HL124131-01 (G.R.U.).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Arrow Ergo Pack System | Arrow | CDC-21242-X1A | Just need 7 Fr dilator |
| Atlas PTA Balloon dilation catheter | Bard | AT-120184 | 16 mm x 4 cm x 120 cm |
| Bovie electrocautery | Bovie Medical | A2350 | |
| Collagenase Type 1 (5 gm) | Worthington | LS004196 | |
| Crile Needle drviers | MFI medical | 61-2201 | |
| DeBakey Atraumatic Forceps | MFI medical | 52-4977 | |
| DeBakey Peripheral Vascular Clamp | Medline | MDS1318119 | |
| Glidewire | Terumo Interventional Systems | GS3506 | outer Wire diameter 0.035 mm, Length 150 cm |
| GraphPad Prism 6 | GraphPad Software Inc. La Jolla, Calif) | statistical software | |
| Metzenbaum Scissors | MFI medical | 61-0004 | |
| Mayo-Hegar Needle Holder | tiger medical | N407322 | |
| Micropuncture Introducer Set | Cook | G47946 | |
| Mixter Forceps, Standard Grade, Right angle | Cole-Parmer | UX-10818-16 | |
| Monocryl suture | Ethicon | Y496G-BX | 4-0 monocryl |
| PDS II suture | Ethicon | D8926 | Number 1 looped |
| Porcine Pancreatic Elastase | Sigma-Aldrich | E0258-50 MG | |
| Satinsky Vascular Clamps | Medline | MDs5632515 | |
| Suction canister | Cardinal Health | 65651212 | |
| Schuco Aspirator | MFI medical | S430A | |
| Vicryl suture | Ethicon | J789D-SD | 2-0 vicryl |
| Yankauer Suction tube | Sklarcorp | 07-1801 |
References
- WISQARS. Leading Causes of Death Reports, National and Regional, 1999 - 2016. , Available from: https://webappa.cdc.gov/sasweb/ncipc/leadcause.html (2018).
- Erbel, R., et al. Diagnosis and management of aortic dissection. European Heart Journal. 22 (18), 1642-1681 (2001).
- Cameron, J. Current Surgical Therapy 11th edition. Cameron, J. 11, Elsevier Saunders. 777-783 (2014).
- Dalman, R. L., Mell, M. Overview of abdominal aortic aneurysm. , Available from: https://www.uptodate.com/contents/overview-of-abdominal-aortic-aneurysm (2017).
- Pearce, W. H., Zarins, C. K., Bacharach, J. M. Atherosclerotic Peripheral Vascular Disease Symposium II: controversies in abdominal aortic aneurysm repair. Circulation. 118 (25), 2860-2863 (2008).
- Daugherty, A., Cassis, L. A. Mouse models of abdominal aortic aneurysms. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (3), 429-434 (2004).
- Anidjar, S., et al.
- Hynecek, R. L., et al. The creation of an infrarenal aneurysm within the native abdominal aorta of swine. Surgery. 142 (2), 143-149 (2007).
- Lu, G., et al. A novel chronic advanced stage abdominal aortic aneurysm murine model. Journal of Vascular Surgery. 66 (1), 232-242 (2017).
- Barrow, M. V., Simpson, C. F., Miller, E. J.
- Coulson, W. F., Linker, A., Bottcher, E.
- McCallum, H. M.
- Behmoaras, J., et al. Differential expression of lysyl oxidases LOXL1 and LOX during growth and aging suggests specific roles in elastin and collagen fiber remodeling in rat aorta. Rejuvenation Research. 11 (5), 883-889 (2008).
- Davies, I., Schofield, J. D. Connective tissue ageing: the influence of a lathyrogen (beta-aminopropionitrile) on the life span of female C57BL/Icrfat mice. Experimental Gerontology. 15 (5), 487-494 (1980).
- Cullen, J. M., et al. A novel swine model of abdominal aortic aneurysm. Journal of Vascular Surgery. , (2018).
- Marinov, G. R., et al. Can the infusion of elastase in the abdominal aorta of the Yucatan miniature swine consistently produce experimental aneurysms. Journal of Investigative Surgery. 10 (3), 129-150 (1997).
- Pope, N. H., et al. Interleukin-6 Receptor Inhibition Prevents Descending Thoracic Aortic Aneurysm Formation. Annals of Thoracic Surgery. 100 (5), 1620-1626 (2015).
- Johnston, W. F., et al. Genetic and pharmacologic disruption of interleukin-1beta signaling inhibits experimental aortic aneurysm formation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 33 (2), 294-304 (2013).
- Johnston, W. F., et al. Inhibition of interleukin-1beta decreases aneurysm formation and progression in a novel model of thoracic aortic aneurysms. Circulation. 130 (11), Suppl 1 51-59 (2014).
- Ruddy, J. M., Jones, J. A., Spinale, F. G., Ikonomidis, J. S. Regional heterogeneity within the aorta: relevance to aneurysm disease. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 136 (5), 1123-1130 (2008).
