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Medicine

Un modelo murino Nueva endovascular de aneurismas aórticos

Published: July 7, 2013 doi: 10.3791/50740

Summary

Modificaciones histológicas y bioquímicas después de aneurisma endoprótesis exclusión aún no están claros. Se describe un nuevo modelo de implantación de endoprótesis en un aneurisma murino. A través del análisis de trombos con y sin circulación de interfaz de flujo de sangre persistente, y la nueva evaluación de biomateriales endovascular, este modelo nos ayudará a entender mejor la exclusión endovascular del aneurisma patobiología.

Abstract

La exclusión del aneurisma endovascular es una técnica validado para prevenir la ruptura del aneurisma. Resultados a largo plazo destacan las limitaciones técnicas y nuevos aspectos de la fisiopatología del aneurisma de aorta abdominal (AAA). No hay aneurisma aórtico abdominal endoprótesis modelo de exclusión barato y reproducible, lo que permitiría a las investigaciones profundas de AAA antes y después del tratamiento. Por la presente, describimos cómo inducir y, a continuación, a excluimos con una endoprótesis coronaria cubierto de un aneurisma aórtico abdominal en una rata. El inducido modelo AAA conocido elastasa se ​​informó por primera vez en 1990 1 en una rata, a continuación, se describe en el ratón 2. Elastina degradación conduce a la dilatación de la aorta con la infiltración inflamatoria de la pared abdominal y trombo luminal intra, a juego con AAA humana. A continuación se realiza la exclusión endovascular con endoprótesis cubierta pequeña, con exclusión de cualquier interacción entre la sangre circulante y el trombo aneurisma. Exclusión apropiado y permeabilidad endoprótesis esconfirmada antes de la eutanasia por una angiografía pensamiento de la arteria carótida izquierda. Control parcial de la difusión de la elastasa hace aneurisma forma diferente para cada animal. Es difícil crear un aneurisma, lo que permitirá una longitud apropiada de la aorta por debajo del aneurisma para una fácil introducción endoprótesis, y con cuello proximal y distal adecuada para evitar fugas internas. Un montón de fracaso puede dar lugar a la introducción endoprótesis que a veces conducen a rotura aorta con dolor y dificultad para coserla y daño endotelial con post op trombosis de aorta. La administración de aspirina a ratas antes de la implantación endoprótesis disminuye tasa de fracaso sin hemorragias importantes. El tiempo de sujeción activa los neutrófilos, plaquetas y endotelio, y puede interferir con el análisis biológico.

Introduction

Habilidades endovasculares han progresado desde la primera reparación endovascular de aneurisma aórtico (REVA) por Parodi en 1991 3, casi la mitad de todos los aneurismas abdominales son tratados mediante REVA 4. A diferencia de la cirugía, la REVA sale del trombo, excluyéndola del torrente sanguíneo sistémico. Los aneurismas se caracterizan por un nivel de hemoglobina ricos trombo múltiples capas, la capa delgada de medios de comunicación y una adventicia fibroso y se inflama. El papel crucial de la proteolisis 5 en la progresión del aneurisma se ha demostrado hace treinta años, 6, 7: saco aneurismático de trombos se asocia con una delgada pared aórtica, la lisis de la elastina, la baja densidad de las células del músculo liso en los medios de comunicación, y un alto nivel de inmuno -inflamatoria reacción adventicia 8,9. Estos cambios sugieren que la actividad enzimática proteolítica se produce dentro del trombo, en lugar de directamente en la pared de la aorta.

Además, la capa luminal del trombo es rica en glóbulos rojos aglutinados cells liberando hemoglobina. Ellos son los principales implicados en la formación de fibrina, activación de las plaquetas y de inducir la formación de trombina. Por último, trombo también induce t-PA y plasminógeno de retención, que están implicados en la fibrinolisis y el reclutamiento de leucocitos, principalmente neutrófilos. Estos son 12 veces más importantes en el trombo que en el torrente sanguíneo 10. Su presencia se asocia con una alta tasa de la metaloproteinasa de matriz tipo 8 (MMP-8), MMP-9 y elastasa: que liberan proteasas de serina granulares y agentes oxidantes pro que conducen a la degradación de la matriz fibrilar, y la pared aórtica en última instancia, la ruptura 9,11 -13.

Intervención electiva de aneurisma tiene como objetivo evitar la ruptura. REVA deja a ambos pared del aneurisma y trombo intacta. Por lo tanto, el aneurisma de aorta perfusión por colaterales (arterias lumbares, la arteria mesentérica inferior ...), se llama fuga interna, y es una complicación específica del tratamiento endovascular 14,15, que a veces lleva a la ruptura vísperasn con endofugas de baja presión. Por otra parte, en ciertos pacientes, no hay aumento en el diámetro del aneurisma 16. La interacción entre la sangre circulante y la pared del aneurisma mantiene la actividad biológica trombo luminal intra mencionado. Por lo tanto, V endofugas de Tipo, definida como la expansión del saco del aneurisma sin endofuga identificado, se podrían explicar por la actividad enzimática en el interior del trombo aneurisma.

Ni las imágenes radiológicas (18 FDG-PET, gammagrafía activación de las plaquetas, hierro óxido contraste MRI17), ni muestras de sangre periférica (MMP-9, micropartículas derivadas de plaquetas, complejos plasmina / anti-plasmina) utilizados para explorar el impacto endovascular en los aneurismas aórticos en los seres humanos directamente evaluar las vías bioquímicas.

En nuestro conocimiento, no hay ningún modelos animales exclusión de aneurismas experimentales reproducibles y baratos. Éste permite aneurisma exclusión modificaciones biológicas e histológicas previas y posteriores a explorar.

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Protocol

Métodos

El protocolo fue aprobado por el comité de ética de Bichat-Debré (N ° 2012-15/698-0074).

El modelo de perfusión elastasa ha sido descrito por primera vez por Anidjar en 1990 1: aneurisma aórtico abdominal es inducida por perfusión elastasa en ratas Wistar macho, de 8 a 9 semanas, 250-300 g. Dos a 4 semanas más tarde, se realiza una re-laparotomía, y un diámetro de 3 mm cubierto endoprótesis coronaria se utiliza para excluir el aneurisma. El injerto, se inserta a través de una aortotomía distal, se despliega bajo visión magnificada. Dos semanas más tarde, la permeabilidad de endoprótesis se confirma con una aortografía por la arteria carótida común izquierda antes del sacrificio. Toda la aorta con stent y los tejidos circundantes se recogieron a continuación y se acondicionaron para el análisis.

Protocolo

1. Paso 1: aneurisma aórtico abdominal inducción (día 0)

  1. Se anestesia al animal con isoflurano y rendimientom una inyección penthobarbital intraperitoneal. Se diluye 0,1 ml/100 g de penthobarbitol en 0,1 ml de saline/100 g de peso del animal. La anestesia es adecuada para el procedimiento.
  2. Afeitar el abdomen, y limpie la piel con alcohol.
  3. Haga Xypho incisión en la piel del pubis con una cuchilla. Capa de peritoneo abdominal entonces los músculos, evitando los órganos internos, están abiertos con unas tijeras. Coloque los esparcidores y envolver los intestinos en una compresa húmeda en el lado izquierdo del animal.
  4. Abra el peritoneo posterior directamente encima de la aorta, sin romperlo. El objetivo es evitar que las futuras adhesiones intestinales mediante disección económica.
  5. Ligar todos los colaterales de la vena renal izquierda hasta la bifurcación ilíaca con una sola ligadura, en el origen de la aorta. Si la aorta está pegada a los intestinos o de la vena cava, hay un alto riesgo de sangrado durante la segunda intervención, lo que a menudo es fatal para la rata.
  6. Pasar una seda 4-0 dos veces alrededor de la aorta, 15 mm por debajo de la LEFt vena renal. Es importante analizar por completo la aorta, aprox. 15 mm por debajo de la vena renal izquierda y justo proximal a la bifurcación ilíaca para permitir la inserción de las abrazaderas Approximator Gilbert.
  7. Después de sujetar la aorta proximal justo por debajo de la vena renal izquierda, y distalmente justo por encima de la bifurcación iliaca, eliminar la adventicia, y llevar a cabo una pequeña aortotomía como proximal como sea posible a la pinza distal. La aorta tiene que ser lavado cuidadosamente con solución salina y una cánula angulada y toda la sangre restante se lava para evitar la embolización coagular cuando desclampaje.
  8. Introducir un tubo de polietileno en forma de cono de calor (PE 10) sin problemas dentro de la aorta, y pasar la seda 4-0 alrededor de la aorta (en el paso 1.6) y atar para asegurar el tubo y evitar la expulsión a presión.
  9. Inyectar la elastasa en una longitud de 10 a 13 mm de la aorta (desde la pinza proximal a la seda).
  10. Infundir 725 l de la solución de elastasa es d a velocidad constante de cambio en 30 min. Es importante cuidadosamente sENCUESTA la inyección: durante la infusión, la aorta debería ampliar por 140-150% de su diámetro normal.
  11. Al final de la infusión, retirar el catéter, enjuague la elastasa con solución salina, cortar la seda y cerrar la aortotomía con cerca de 3 puntos de sutura de prolene 10-0. Retire las abrazaderas: distal luego proximal. Se debe tener cuidado para evitar la sutura trans-aórtica. Con una nueva práctica y teniendo en cuenta la pequeña longitud de la aortotomía, trombosis de la aorta es extremadamente rara.
  12. Cerca de la pared abdominal con una sutura absorbible continua, y la piel con suturas interrumpidas no absorbibles. Inyectar mg / kg dosis de 5 Carprofen vía subcutánea para prevenir el dolor. Volver a las ratas a su jaula y darle la rata estándar de laboratorio chow y agua ad libitum.

2. Paso 2: Exclusión de aneurisma aórtico abdominal con una coronaria PTFE (politetrafluoroetileno) endoprótesis cubierta (día 15-30)

  1. Antes de la operación, diluir Aspirina 1000 mg en 1 L de agua. Diario waingesta ter se estimó de 10-12 ml/100 g / de peso corporal al día.
  2. Después de la anestesia como se ha descrito anteriormente, realizar una re-laparotomía, evitando cuidadosamente los posibles órganos internos adherentes a la pared abdominal. Aneurisma se define por un aumento del 50% por lo menos de la aorta en comparación con el diámetro de la aorta proximal medido bajo visión directa. En base a nuestra experiencia, la tasa de éxito es del 90%, incluyendo muertes prematuras, sobre todo debido a la explosión de la aorta (datos no publicados)
  3. Diseccionar la aorta en la bifurcación aórtica y también en el cuello proximal. El aneurisma debe surgir de unos pocos milímetros por debajo de la vena renal izquierda, lo que permite una longitud satisfactoria entre el cuello distal y la pinza distal al insertar el catéter, y suturar la aorta.
    La longitud de endoprótesis depende del tamaño del aneurisma. Ambos cuellos proximal y distal se deben cubrir por lo menos 2 milímetros.
  4. Envuelva una seda doble lazo alrededor del cuello proximal. Sujete la aorta proximal por encima del aneurisma y bElow la arteria renal izquierda, y distalmente por encima de la bifurcación aórtica.
  5. Lleve a cabo una gran aortotomía justo por encima del aortotomía anterior para evitar la rotura de la pared aórtica en la introducción de la endoprótesis. No enjuague la aorta para preservar la integridad de los trombos. Empuje la endoprótesis hacia la mordaza proximal. Retire la abrazadera y es controlar la tensión de la seda para permitir la progresión del injerto. Adaptar la tensión alrededor del catéter para permitir la progresión de la entrega de endoprótesis hasta que el borde proximal de la endoprótesis alcanza el cuello proximal, sino también esto evitará hemorragia masiva después de la retirada proximal abrazadera. El globo y el extremo proximal del catéter de entrega pueden cubrir las arterias renales, pero no la endoprótesis que tiene que ser desplegado debajo de las arterias renales.
  6. Implemente la endoprótesis bajo control visual directo usando una jeringa de inflado a 8 atm de presión. Desinflar el globo, mientras que apretando la seda y extraer el eje del globo.
  7. Lave la stentgraft con solución salina. Coloque una abrazadera justo debajo de la parte distal del aneurisma, y ​​cerca de la aorta con suturas interrumpidas 10-0 Prolene.
  8. Cierre de la herida, se inyecta por vía subcutánea Carprofeno y dejar que los animales vuelven a su jaula. Dar la comida estándar de laboratorio y agua ad libitum.

3. Paso 3: Control de endoprótesis permeabilidad (Día 30)

15 días después de la inserción de endoprótesis, realizar una arteriografía para controlar la permeabilidad del injerto

  1. Después de la anestesia, realizar una incisión transversal a codo codo. La arteria carótida común izquierda se encuentra debajo de las glándulas submaxilares y sublingual y por debajo del músculo esternocleidomastoideo. Se recomienda 2 cm de exposición.
  2. Se liga la arteria distalmente con una seda 4-0. Después proximal de sujeción, inserte un catéter 18G retrógrada y asegure con una seda 4-0 pasó dos veces alrededor de la arteria carótida y atado. Una longitud suficiente permite la inserción y fijación del catéter sease retira antes mordaza proximal. Si es difícil exponga los 2cm de la arteria, el tubo, fijado después llena con solución salina puede ser empujado proximalmente mientras que la eliminación de la pinza proximal.
  3. Inyectar contraste a través del catéter bajo fluoroscopia directa. Realizar un control angiográfico endoprótesis tanto a confirmar la ausencia de fugas internas que podría resultar de una implementación inadecuada de la endoprótesis, y confirmar la permeabilidad de endoprótesis. Este paso es importante porque el elevado número de vasos colaterales permiten una adecuada perfusión pierna incluso con una endoprótesis trombosadas. No probamos para realizar la ecografía dúplex: postulamos que la estructura de acero endoprótesis impide correcta evaluación de la permeabilidad y endofugas endoprótesis.
  4. Sacrificar la rata por desangrado de acuerdo con las recomendaciones 18, y el aneurisma, endoprótesis, trombos y la pared aórtica se cosechan para estudios histológicos o bioquímicos.

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Representative Results

Aneurisma se fija en una solución de paraformaldehído al 4% durante 24 h, a continuación, en una solución salina tamponada con fosfato hasta que la fijación en un bloque de resina. Utilizamos una HPS (hematoxilina floxina Safran) (Figura 1) tinción, mostrando las células proliferativas curativas de todo el PTFE (Figura 2). A continuación, las células mesenquimales se caracterizan por la tinción de α-actina (Figura 3).

Figura 1
Figura 1. HPS coloración del aneurisma después de la exclusión por un diámetro de endoprótesis cubierta 3 mm.

La figura 2
Figura 2. Haga zoom en la Figura 1, que muestra un proceso de curación.

d/50740/50740fig3.jpg "alt =" Figura 3 "fo: src =" / files/ftp_upload/50740/50740fig3highres.jpg "fo: content-width =" 4.5in "/>
Figura 3. Caracterización histológica del proceso de curación. Las células mesenquimales son de color marrón con manchas α-actina. PTFE está delimitado por la línea roja A:. X40, B: x20.

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Discussion

Dos modelos de la AAA han sido ya descrito en nuestro laboratorio: xenoinjertos 19 y los modelos inducidos elastasa 1 modelo elastasa es la más parecida a aneurismas aórticos humanos:. Un gran trombo intraluminal circunferencial es entonces excluida por la reparación endovascular del aneurisma.

Fugas internas son una complicación habitual de la REVA 14,15. Muchas preguntas permanecen sin resolver: la ruptura de AAA se han descrito con fugas internas bajas, ya veces sin aneurisma saco ampliación 16. Endofuga es una complicación muy frecuente después de la REVA, el mantenimiento de una interfaz entre las células circulantes en sangre y trombo aneurisma. Tipo V endofugas, también llamado endotensión, no sólo puede explicar el crecimiento del aneurisma por sí mismos 20. La actividad enzimática podría ser parte de esta complicación. Experimentaciones animales, con endoprótesis cubierta y descubierta: mantener una interfaz entre trombo y la sangre circulante, es necesario dilucidar la pathobiolgía de estas complicaciones.

En realidad, sólo endoprótesis cubiertas se han desplegado en nuestro modelo. Se planean muchas formas de investigación por explorar: la implantación de endoprótesis no cubiertos, probando los materiales divertion flujo, enriqueciendo la actividad trombo por Porphyromonas gingivalis inyecciones 21. Este modelo de exclusión endovascular de un aneurisma de la aorta es el primero descrito en la literatura en el pequeño animal. Creemos que es de gran ayuda para una mejor comprensión de aneurisma excluido remodelación 22. Exclusiones endoprótesis Aneurisma ya se han publicado en los animales más grandes, pero con una menor reproducibilidad, difícil de realizar, y consume mucho tiempo 4,5. Rat modelo aneurisma elastasa es barata y factible con una nueva práctica, y con una baja mortalidad 23.

La principal limitación de este modelo era la alta frecuencia de la oclusión del vaso. La endoprótesis o la aorta fácilmente thrombose, debido a la posible lesiones íntima durante la inserción y formación de coágulos dentro de la endoprótesis después del despliegue endoprótesis. Lavar cuidadosamente la endoprótesis es muy importante antes de la costura de la aorta. Preventivo administración oral de aspirina, comenzó 5 días antes de la segunda operación hasta el final del protocolo disminuido significativamente la tasa de trombosis, hemorragias y sin operativas significativamente por y post.

De sujeción stase sangre inducida activa las plaquetas, activadores de neutrófilos y el endotelio 24. Después de 30 minutos 25, neutrófilos y monocitos ya se activan, el rastreo y la unión al endotelio normal, lo que a su vez provoca lesiones del endotelio. Para un operador experimentado, el total de área de fijación duración del 15 al 20 min. No exploramos las consecuencias de la isquemia en el trombo. Sin embargo, es imposible para desplegar la endoprótesis sin aorta de sujeción. Neutrófilos y activación de plaquetas induce cambios sistémicos, pero la almeja de corta duraciónping a limitada, y por desgracia imposible de prevenir. Sin embargo, creemos que estas modificaciones tienen un impacto limitado en el análisis biológico. Teniendo en cuenta todos los modelos y sus limitaciones 26, 27, éste es el primero en abrir experimentaciones animales después de la exclusión de AAA por endoprótesis.

Estudios recientes muestran que un porcentaje significativo crecimiento del aneurisma después de la reparación endovascular en los seres humanos 28. Un análisis preciso de las diferentes etapas de retracción trombo, validaciones hipótesis y la evaluación de material de endoprótesis se puede realizar en este modelo.

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Disclosures

No tengo nada que revelar.

Acknowledgments

Los autores desean agradecer a Christine Guesdon (Abbott) por los dones de la endoprótesis.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Animals
Wistar rats aged from 8 to 9 weeks. Weight range from 350 to 400 g
Instruments
Isoflurane anesthesic system 4,5% at the beginning, then 2%
Penthobarbital Ceva sante animale, Libourne, France
Dissection stereomicroscope
Steriles gloves
Microsurgical Steriles instruments Moria, Antony, France Needle holder, Forceps, Scissors,Gilbert approximator o 3 Micro clamps
N °40 Silk string
Prolen 9-0 and 10-0 Ethicon, Johnson Johnson, Auneau, France
Heat-tapered polyethylene tubing PE 10
Syringe infusion pump
Porcine pancreatic elastase Sigma, St. Louis, Mo., USA 550 μl of salin is mixed with 175 μl of elastase
Indeflator
9 to 16 mm length, 3 mm diameter coronary PTFE covered stentgraft Abbott, Abbott Park, Illinois, USA
C-Arm –C 9800 GE Medical Systems, Milwaukee, WI
Aspegic 1000 mg Aspirin, Sanofi-Aventis, Paris, France
Reagent
Aerane isoflurane 100ML Baxter Aerane
Penthobarbital Centravet 053pen203
Silk Suture 4-0 Fine Science 18020-40
Microsurgical steriles instruments Moria 9980-9983-9987-204/A-204/D-8148-4877A-4878A
Prolen 9-0 and 10-0 Ethicon W2829 – NS2850
Heat tapered Polyethylene tubing : PE 10 Bioseb MRE-010
Infusion pump World precision instrument AL-1000
Porcine pancreatic elastase Sigma E1250-100MG
Indeflator Longreal KY025 25 100
Aspegic 1000mg (Aspirin) Sanofi-Aventis 3400931898191
C-Arm –C 9800 General electric. OEC 9800
Stentgraft : Jostent Abbott 210CG1230
210CG1630

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References

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Rouer, M., Meilhac, O., Delbosc, S., More

Rouer, M., Meilhac, O., Delbosc, S., Louedec, L., Pavon-Djavid, G., Cross, J., Legagneux, J., Bouilliant-Linet, M., Michel, J. B., Alsac, J. M. A New Murine Model of Endovascular Aortic Aneurysm Repair. J. Vis. Exp. (77), e50740, doi:10.3791/50740 (2013).

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