January 15th, 2017
Dieses Video zeigt ein Modell zur Untersuchung der Entwicklung von myointimaler Hyperplasie nach venösen Interpositionsoperationen bei Ratten.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Durchgängigkeit von Bypass-Transplantaten in einem Rattenvenen-Interpositionsmodell zu untersuchen. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen im Bereich der Bypass-Chirurgie zu beantworten, wie z.B. den zugrundeliegenden Weg biologischer und physiologischer Prozesse während des Bypass-Verschlusses. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass der chirurgische Eingriff einfach und schnell ist, was zur Untersuchung neuartiger Therapeutika und Traktate in vivo verwendet werden kann.
DieTechnik wird von Grigol Tediashvili, einem Mikrochirurgen aus unserem Labor, vorgeführt. Überprüfen Sie vor der Operation eine ausreichende Anästhesietiefe, indem Sie die Hinterfüße der Ratte kneifen und das Fehlen von Reflexen überprüfen. Tragen Sie dann etwas Tiersalbe auf die Augen auf, um Trockenheit während der Narkose zu verhindern.
Spreizen Sie anschließend die Hinterbeine und fixieren Sie ihre Position mit Klebeband. Rasieren Sie dann das Leistenhaar mit einem Haarschneider und desinfizieren Sie den Bereich anschließend umfassend mit Povidon-Jod, gefolgt von 80% Alkohol. Wiederholen Sie diese abwechselnden Peelings insgesamt dreimal.
Führen Sie nun unter einem Mikroskop einen vertikalen Schnitt entlang der Linea inguinalis durch. Trennen Sie anschließend mit zwei Pinzetten vorsichtig das Unterhautgewebe und legen Sie die oberflächliche Magenvene bis zu ihrem Ursprung an der Oberschenkelvene frei. Tun Sie dies sehr vorsichtig, da die Vene zerbrechlich ist.
Stoppen Sie anschließend den Blutfluss durch die oberflächliche Magenvene mit zwei Klemmen. Ernten Sie nun ein Segment der Ader. Heben Sie die isolierte Vene vorsichtig an und schneiden Sie das Gefäß mit einer Mikroschere durch.
Legen Sie dann das Venensegment auf sterile Gaze. Dort schieben Sie vorsichtig eine 30-Gauge-Nadel in ein Ende und spülen die Vene mit Heparin aus. Übertragen Sie dann die Vene in 1%Lidocain und halten Sie sie auf Eis, um Krämpfe zu vermeiden.
Euthanasieren Sie nun die Spenderratte, indem Sie die Anästhesie auf 5% Isofluran erhöhen. Als nächstes bereiten Sie die Empfängerratte in Vorbereitung auf die Anastamosen auf die gleiche Weise wie die Spenderratte bis zum Rasierschritt vor. Nach zwei bis drei Minuten mit 5 % Isofluran öffnen Sie den Bauch der Spenderratte entlang der Linea alba, schneiden Sie durch das Zwerchfell und entfernen Sie das Herz, um die Durchblutung zu stoppen.
Bereiten Sie die Empfängerratte weiterhin auf die Operation vor. Rasieren Sie die mediale Seite der Beine mit einem Haarschneider und desinfizieren Sie die Haut mit drei abwechselnden Peelings aus Povidon-Jod und 80% Ethanol. Bevor Sie fortfahren, führen Sie eine weitere Zehenkneifung durch, um die Anästhesie zu überwachen.
Führen Sie nun einen medialen Femurschnitt vom Knie bis zur Leistenfalte durch. Trennen Sie unter dem Mikroskop mit zwei Pinzetten die Oberschenkelarterie von ihrer Umgebung. Verwenden Sie dann zwei Mikroklemmen, um den Blutfluss zu stoppen, und platzieren Sie zuerst die proximale Klemme.
Schneiden Sie als Nächstes ein kurzes Segment der eingeklemmten Oberschenkelarterie aus und entsorgen Sie es. Kürzen Sie den verbleibenden arteriellen Stumpf, um einen Spalt zu lassen, der ein bis zwei Millimeter größer ist als das Venentransplantat. Spülen Sie dann den arteriellen Stumpf mit Heparin aus einer 30-Gauge-Nadel.
Wenn die Adventitia leicht über den Gefäßstumpf hinausragt, ziehe die Adventitia mit einer Pinzette leicht über das Ende des Gefäßes und entferne dann ein Stück Adventitia. Platzieren Sie nun das entnommene Venensegment in der richtigen Ausrichtung zwischen den arteriellen Stümpfen und passen Sie die Spaltgröße für eine gute Passform an. Führen Sie nun zuerst die proximale Anastomose mit einer 10-0-Prolenennaht durch.
Beginnen Sie mit dem Nähen jeder lateralen Seite und fügen Sie dann drei weitere Nähte an der ventralen Seite hinzu. Enden Sie mit drei Maschen auf der Rückenseite. Verbinden Sie als Nächstes die distalen Gefäße mit der gleichen Technik, beginnend mit einer Naht auf jeder lateralen Seite, gefolgt von drei Nähten auf der ventralen Seite und dann endend auf der dorsalen Seite.
Nach Abschluss der Anastomosen beladen Sie zwei Ein-Milliliter-Spritzen mit den Fibrinkleberkomponenten. Heben Sie dann das Transplantat vorsichtig mit einer Pinzette an und legen Sie etwa 100 Mikroliter der ersten Komponente unter das Transplantat, gefolgt von 100 Mikrolitern der zweiten Komponente. Die beiden Komponenten müssen immer in denselben Volumes hinzugefügt werden.
Setzen Sie nun das Transplantat wieder in seine Position und tragen Sie 100 Mikroliter jeder Komponente auf das Transplantat auf, um das Transplantat und die Anastomose vollständig zu bedecken. Dies verhindert eine Anastomoseninsuffizienz und eine Überdehnung des Venentransplantats. Öffnen Sie nun vorsichtig die Klemmen, beginnend mit der distalen Klemme.
Bestätigen Sie dann eine erfolgreiche Operation, indem Sie nach einem sichtbaren Impuls in der transplantierten Vene und der distalen Arterie des Transplantats suchen. Entfernen Sie vor dem Schließen der Haut überschüssigen Kleber, der den Verschluss behindern könnte. Dann verschließen Sie die Hautschichten mit 5-0 Prolene-Nähten.
Bevor die Ratte aufwacht, injizieren Sie vier bis fünf Milligramm Carprofen pro Kilogramm subkutan. Behalten Sie das Tier im Auge, bis es wieder genügend Bewusstsein erlangt hat, um das Brustbein aufrecht zu erhalten. Geben Sie der Ratte dann einen Heimkäfig ohne andere Tiere.
Geben Sie in den nächsten drei Tagen Metamizol in das Trinkwasser und überprüfen Sie täglich, ob sich die Ratte erholt hat. Sobald sie sich vollständig erholt hat, kann die Ratte bei anderen Ratten untergebracht werden. Die Tiere erholten sich gut von der Operation und zeigten nach der Operation eine ausgezeichnete körperliche Verfassung.
Die erfolgreiche Integration der Vene in die Oberschenkelarterie und die Durchgängigkeit des Transplantats nach der Transplantation wurde nichtinvasiv mittels Duplexsonographie bestätigt. Durch die Transplantation der Vene einer luke-positiven Ratte in eine luke-negative Ratte wurde eine Biolumineszenz-Bildgebung verwendet, um das Vorhandensein des Transplantats zu überwachen. Es wurde festgestellt, dass sich die myointimale Hyperplasie im Transplantat im Laufe der Zeit progressiv entwickelt.
Die histologische Färbung mit dem Masson-Trichrom zeigt eine myointimale Bildung innerhalb der inneren elastischen Lamina. Um zu bestätigen, dass das Modell die Dynamik der myointimalen Hyperplasie reproduziert, wurde die luminale Obliteration gemessen. Von sieben Tagen bis 28 Tagen nach der Operation wurde ein allmählicher Verlust der Durchgängigkeit des Transplantats festgestellt, was gut zum Modell passt.
Einmal gemeistert, kann diese Technik in 20 Minuten durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Glück bei Ihren Experimenten.
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Dieses Video demonstriert ein Modell zur Untersuchung der Entwicklung von myointimaler Hyperplasie nach einer venösen Interpositionsoperation bei Ratten. Das Verfahren zielt darauf ab, die Durchgängigkeit von Bypass-Transplantaten und die biologischen Prozesse während der Bypass-Okklusion zu untersuchen.
This rat vein interposition model provides a cost-effective and scalable system to study bypass graft patency loss, a critical challenge in vascular therapeutics development. By enabling longitudinal assessment of myointimal hyperplasia—the primary cause of graft failure—it supports mechanistic de-risking of novel interventions targeting vascular remodeling pathways. The model’s compatibility with duplex sonography and histological analysis allows for quantitative, translatable readouts that inform go/no-go decisions in preclinical pipelines.
The model fits within the discovery-to-preclinical continuum, particularly for vascular biology programs focused on restenosis, graft failure, or anti-proliferative therapies.