Un modèle d’interposition veineuse de lapin imitant la chirurgie de revascularisation utilisant des greffes de veine pour évaluer l’hyperplasie intimale sous la tension artérielle
15 mai 2020
Le protocole actuel vise à créer expérimentalement l’hyperplasie intimale veineuse en soumettant les veines à la tension artérielle pour développer des stratégies pour atténuer l’hyperplasie intimale veineuse après la chirurgie de revascularisation utilisant des greffes de veine.
Notre protocole fournit un modèle facile, rentable, reproductible et clinique pertinent pour les chercheurs dans le domaine de l’hyperplasie intimal veineuse. Notre protocole est économiquement, cliniquement et techniquement équilibré. Par conséquent, il est fortement recommandé pour les chercheurs qui veulent appliquer leurs résultats in vitro à un paramètre in vivo.
Nous croyons que notre protocole peut être appliqué à un modèle animal plus large pour le développement de nouvelles stratégies de traitement dans les maladies du cœur ischémique et des extrémités inférieures. Notre protocole est principalement pertinent dans le domaine de la chirurgie cardiovasculaire. Cependant, il peut également être employé pour adresser des changements dégénératifs dans les fistules artérioveineuses dans les patients présentant la maladie rénale de phase finale.
Après l’anesthésie locale, et l’administration analgésique antibiotique prophylactique, désinfectez le site chirurgical avec 10% povidone-iode. Et faire une incision de 50 à 60 millimètres avec un scalpel chirurgical dans la région cervicale du lapin blanc japonais mâle anesthésié. Disséquer brutalement les tissus sous-cutanés et le fascia pour exposer un segment de 20 à 30 millimètres de la veine jugulaire.
Et utilisez des sutures de soie 4-0 pour ligate toutes les branches de la veine exposée. Placez une suture de soie 2-0 autour des veines jugulaires internes et externes et faites une incision d’un millimètre dans la paroi veineuse du côté distal de la veine. Insérez un cathéter Français ballon de 2 Français de la coupe vers le côté proximal de la veine.
Et ligate la suture de soie 2-0 aux sites distal des veines jugulaires. Gonflez le ballon avec 200 microlitres d’air. Et utilisez le ballon pour denude l’intima de la veine trois fois pour l’exfoliation endothéliale.
Après le troisième passage, ligate l’extrémité proximale de la veine et couper la veine au site distal. Insérez ensuite un cathéter intraveineux de calibre 20 dans la veine récoltée du distal à la direction proximale, et coupez la veine au site proximal. Pour interposer l’artère carotide avec la veine jugulaire de récolte, exposez un segment de 20 à 30 millimètres de l’artère carotide ipsilateral.
Et séparez soigneusement l’artère de la veine et du nerf voisins. Ligate toutes les branches de la veine exposée avec suture de soie 4-0. Et administrer par voie intraveineuse 200 unités internationales par kilogramme d’héparine de sodium.
Serrez les extrémités proximales et distales de l’artère avec des pinces en caoutchouc chirurgicales. Et couper l’artère entre les pinces. Injecter de la solution saline normale dans l’artère carotide incisée de façon proximale et distally pour distendance de l’artère.
Et placez la veine de récolte près de l’artère pour anastomoser le navire d’une manière inversée de bout en bout. Pour anastomoser l’extrémité proximale de la veine jusqu’à l’extrémité distale de l’artère, placez deux points d’ancrage de 8-0 polypropylène sur le site et le site opposé. Ajouter les points du côté supérieur de la ligne d’anastomose entre les points d’ancrage.
Retournez l’artère et la greffe de veine à l’envers. Et ajouter des points sur la partie restante de la ligne d’anastomose. Ensuite, retirez le cathéter intraveineux de la veine et serrez la greffe veineuse de façon proximale.
Dégriffer l’artère carotide distally. Et observez si la greffe veineuse se dilate progressivement. Utilisation 8-0 polypropylène interrompu sutures, anastomose l’extrémité distale de la veine à l’extrémité proximale de l’artère.
Et dégriffer l’artère pour vérifier les saignements des sites d’anastomose. Enfin, ligate l’artère carotide interne avec une suture de soie 4-0 pour simuler un mauvais état de ruissellement et pour faciliter l’hyperplasie intimale. Ensuite, nettoyez la plaie avec de la solution saline.
Fermer l’incision avec 3-0 polyglactine 910 en couches. Et permettre au lapin de récupérer complètement avec surveillance avant de retourner l’animal dans sa cage d’origine. Dans cette image représentative, une hyperplasie intimal réussie à 2 semaines après chirurgie veineuse d’interposition peut être observée.
Ici, les effets thérapeutiques des nanoparticules poly(acide lactique-co-glycolique) chargées de microARN-145 sur la morphologie intimale d’hyperplasie peuvent être observés. En effet, le traitement par microARN chargés de nanoparticules poly(acide lactique-co-glycolique) entraîne une atténuation significative de l’hyperplasie intimale. En outre, l’immunostaining pour Ki-67, un marqueur prolifératif de cellules, révèle moins de cellules Ki-67-positives dans le groupe traité de microARN-145 indiquant un changement de phénotype dans les cellules vasculaires lisses de muscle de l’état prolifératif immature à l’état contractile mûr.
L’objectif principal de notre protocole est d’atteindre la patency de la greffe implantée. Il est également important de confirmer que la greffe se dilate après avoir dégriffé l’artère carotide.
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Aperçu
Ce protocole fournit un modèle rentable et reproductible pour étudier l'hyperplasie intimale veineuse en exposant les veines à la pression artérielle. Il est pertinent pour les chercheurs visant à développer des stratégies de traitement pour les conditions liées aux maladies ischémiques du cœur et des membres inférieurs.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Chirurgie cardiovasculaire
- Hyperplasie intimale veineuse
- Chirurgie de revascularisation
Contexte
- L'hyperplasie intimale veineuse est une complication courante après les procédures de greffe veineuse.
- Comprendre les mécanismes derrière cette condition est crucial pour améliorer les résultats chirurgicaux.
- Les modèles actuels peuvent ne pas reproduire adéquatement le scénario clinique.
- Ce protocole vise à combler ce manque en fournissant un modèle expérimental pertinent.
Objectif de l'étude
- Créer un modèle d'hyperplasie intimale veineuse.
- Développer des stratégies pour atténuer cette condition après la chirurgie.
- Faciliter la traduction des résultats in vitro aux applications in vivo.
Méthodes utilisées
- Application de la pression artérielle aux veines.
- Évaluation du développement de l'hyperplasie intimale.
- Évaluation des stratégies de traitement potentielles.
- Utilisation d'un modèle animal plus grand pour la recherche ultérieure.
Principaux résultats
- Le protocole est économiquement et cliniquement équilibré.
- Il permet d'obtenir des résultats reproductibles pertinents pour les conditions humaines.
- Applications potentielles pour traiter les changements dégénératifs dans les fistules artérioveineuses.
- Encourage la recherche ultérieure sur les maladies ischémiques.
Conclusions
- Ce modèle peut considérablement aider à comprendre l'hyperplasie intimale veineuse.
- C'est un outil précieux pour les chercheurs en chirurgie cardiovasculaire.
- Les études futures pourraient mener à l'amélioration des stratégies de traitement pour les patients affectés.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
This model enables preclinical evaluation of therapeutic strategies targeting venous intimal hyperplasia, a key failure mode in vascular graft revascularization. By replicating arterial pressure exposure in a surgically accessible venous interposition system, it supports mechanistic de-risking of anti-proliferative interventions before costly large-animal or clinical testing. The platform enhances predictive confidence in target validation for vascular smooth muscle phenotype modulation, directly informing go/no-go decisions in cardiovascular therapeutic development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses targeting vascular smooth muscle cell phenotype switching from proliferative to contractile state.
- Operational Value: Provides a reproducible in vivo system to validate target engagement and functional impact of molecular interventions like miR-145 delivery.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable histopathological endpoints (intimal thickness, Ki-67 positivity) for dose-response assessment of candidate therapeutics.
- Operational Value: Supports standardization of venous graft preparation and arterial coupling for consistent phenotypic readouts across studies.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Bridges in vitro findings (e.g., miR-145 effects on VSMCs) to physiologically relevant arterial pressure conditions in vivo.
- Operational Value: Facilitates longitudinal monitoring of graft patency and hyperplasia progression, enabling longitudinal efficacy studies.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the cardiovascular discovery continuum, supporting target validation after in vitro screening and prior to preclinical efficacy testing in larger models or clinical translation.
- Discovery Biology: Tests mechanistic hypotheses about vascular remodeling pathways under pathophysiological mechanical stress.
- Screening: Delivers quantitative histological and immunohistochemical outputs to rank-order therapeutic candidates.
- Analytics: Enables morphometric and proliferative index analysis (e.g., intimal hyperplasia area, Ki-67+) to compare treatment effects.
- Translational Research: Provides disease-relevant venous graft environment to assess continuity of mechanism from cell culture to tissue-level outcome.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized surgical platform adaptable to multiple therapeutic modalities ( nucleic acids, drugs, biologics) for vascular graft improvement.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in vascular graft failure by isolating intimal hyperplasia as a pressure-dependent process.
- Operational Value: Offers a cost-effective, reproducible model with limited invasiveness, supporting longitudinal studies and reduced animal use.
- Strategic Value: Improves go/no-go criteria by predicting clinical graft failure risk based on hyperplasia attenuation efficacy.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of vascular therapeutic candidates targeting smooth muscle phenotype modulation.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microvascular surgical techniques and venous/arterial anastomosis in small mammals.
- Dependent on access to surgical equipment (microsurgical instruments, sutures, balloon catheters, heparin) and postoperative monitoring facilities.
- Necessitates standardized protocols for venous harvest, intimal denusion, and arterial coupling to ensure model reproducibility.
- Adaptation to larger animal models may require scaling of vessel size, suture gauge, and anticoagulant dosing while preserving arterial pressure exposure.
- Outcome assessment depends on histological processing and immunohistochemical staining capabilities for endpoints like intimal thickness and Ki-67.
