Modello murino di dall'arteria femorale Wire Injury con impianto di una Perivascolare Drug Delivery Patch
10 febbraio 2015
Descriviamo una tecnica chirurgica che produce lesioni a filo nell'arteria femorale dei topi per indurre l'iperplasia neointimale per fungere da sistema di test modello per la somministrazione perivascolare di composti terapeutici per l'inibizione della restenosi.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di ferire e denudare l'endotelio dell'arteria femorale, sia mentre si lega il ramo muscolare dell'arteria femorale, sia ripristinando il normale flusso in entrambi i vasi. Ciò si ottiene isolando prima l'arteria femorale e il ramo muscolare mediante dissezione smussata e suture di seta. Nella seconda fase, viene creata un'arteria nel ramo muscolare, quindi viene introdotto un filo a spirale per ferire l'arteria femorale.
Nella fase finale, il vaso viene chiuso e il flusso sanguigno viene restituito al ramo muscolare. In definitiva, le colorazioni istologiche vengono utilizzate per visualizzare l'iperplasia intimale dell'arteria in risposta alla lesione al momento sperimentale. Punti di interesse.
Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto alle tecniche esistenti è che con il nostro metodo, il ramo muscolare dell'arteria femorale non viene legato alla fine della procedura. Così abbiamo avuto l'idea di utilizzare la cauterizzazione parziale quando stavamo eseguendo interventi chirurgici su topi troppo piccoli per le tecniche convenzionali. Questo è davvero ciò che ci ha ispirato a creare il metodo di utilizzare la cauterizzazione parziale per chiudere i vasi e lasciare aperta l'arteria femorale.
Inizia usando piccole forbici chirurgiche per praticare un'incisione curva nella pelle sopra l'arteria femorale di un topo adulto anestetizzato. Posizionare i fissatori magnetici nell'incisione, quindi sezionare senza mezzi termini il tessuto circostante per localizzare l'arteria femorale. Inumidire il tessuto con un applicatore sterile con punta di cotone imbevuto di soluzione fisiologica, quindi utilizzare una pinza per isolare ulteriormente l'arteria.
Successivamente, utilizzare una pinza a punta fine per separare delicatamente il nervo dal fascio vascolare, facendo attenzione a non danneggiare la vena o il nervo. Spingere con cautela il nervo lontano dal fascio per evitare di stimolarlo. Quindi separare delicatamente la vena femorale dall'arteria femorale e individuare la biforcazione femorale.
Avvolgere una sutura di seta 6.0 sotto l'arteria femorale appena distale alla biforcazione e fissarla con un emostatico per limitare il flusso sanguigno all'arteria, quindi posteriormente all'ansa di biforcazione una seconda sutura di seta 6.0 sotto l'arteria femorale, fissandola alla sutura con un emostatico come appena dimostrato per aiutare nel posizionamento dell'ansa arteriosa. Altre due suture sotto il ramo muscolare dell'arteria femorale. Prettirli e fissarli con un altro emostato.
Quindi inumidire i tessuti con altra soluzione salina. Avvolgere una sutura sotto l'arteria femorale dopo la biforcazione e fissarla con un emostatico per eseguire la lesione del filo dell'arteria femorale. Innanzitutto, tirare la sutura prossimale verso l'alto per limitare il flusso sanguigno nell'arteria.
Quindi tirare leggermente gli emostatici distali e di branca per esporre il sito per l'otomia e legare il ramo muscolare con una fascetta di sutura. Successivamente utilizzare delle micro forbici stabilizzate con una pinza bilanciata su un rotolo di nastro chirurgico per eseguire un'arter otomia nel ramo laterale della biforcazione. Ora usa una pinza a punta fine per sollevare delicatamente l'apertura dell'arteria e introdurre l'estremità arrotondata del filo nell'arteria usando una siringa per aggiungere una o due gocce di lidocaina nella regione per facilitare l'avanzamento del filo.
Quando il filo raggiunge la sutura prossimale, rilasciare la sutura e regolarla in modo che l'avanzamento del filo non sia ostacolato. Quindi inserire il filo finché non può avanzare. Inoltre, lasciare che il filo rimanga nell'arteria femorale per un minuto.
Quindi ritrarre e far avanzare il filo con un movimento di sega 10 volte per ferire e denudare l'endotelio dell'arteria Quando la lesione è completa, ritrarre lentamente il filo fino a quando l'estremità rotonda non ha superato la sutura prossimale. Quindi tirare la sutura per limitare il flusso sanguigno nell'arteria e finire di ritrarre il filo per legare il ramo muscolare. Stringere la sutura rimanente sul ramo per prevenire il sanguinamento dall'otomia arteriosa.
Quindi, usa le forbici per microincisione per recidere il piccolo ramo tra le due suture. Quindi riportare il flusso sanguigno all'arteria femorale confermando che il sangue non fuoriesce e tagliare le estremità dalle suture. In alternativa, per evitare la legatura del ramo muscolare e per consentire l'accesso vascolare attraverso l'arteria femorale principale più grande, ferire l'arteria con il filo come appena dimostrato e chiudere l'incisione applicando leggermente la punta di un cauterio riscaldato a punta fine sul lato dell'artetomia mentre si raffredda.
Quando si esegue il metodo del cauterizzazione parziale, fare l'arterio sul lato del vaso aumenta le possibilità di una cauterizzazione riuscita Per testare il successo della cauterizzazione, allentare la sutura prossimale e ripristinare il flusso all'arteria femorale. Se la cauterizzazione ha successo, il flusso sanguigno verrà ripristinato distalmente all'arterio. Rimuovere i lacci provvisori prossimali e distali.
Infine, usa le forbici sterili per smussare gli angoli della regione barriera di un cerotto per la somministrazione di farmaci. Quindi posizionare il cerotto sull'arteria femorale lesionata con un lato di rilascio del farmaco rivolto verso il vaso utilizzando una pinza per regolare la posizione del cerotto secondo necessità. Dopo una lesione del filo, l'iperplasia neointimale si sviluppa in un periodo da 14 a 28 giorni.
Come illustrato, un'arteria femorale illesa dimostrerà una zoppia elastica intatta e uno spessore e una circonferenza normali. Un'arteria femorale lesionata, tuttavia, mostrerà iperplasia intimale e una zoppia elastica degradata, così come la riendotelizzazione in punti temporali successivi. Durante l'esecuzione di questa procedura, è importante limitare le dimensioni dell'otomia.
Come grande arte, l'otomia causerà la recisione dell'arteria femorale durante l'inserimento del filo. Inoltre, un'otomia arter di grandi dimensioni sarà difficile da chiudere utilizzando il metodo cauterizzato senza legatura. La nostra speranza è che questo metodo rimuova alcune delle barriere tecniche per l'esecuzione di questa tecnica e aiuti le persone a trovare nuovi metodi per trattare le malattie cardiovascolari.
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Panoramica
Questo articolo descrive una tecnica chirurgica per indurre iperplasia neointimale nell'arteria femorale dei topi. Il modello serve come sistema di test per la somministrazione perivasculare di composti terapeutici volti a inibire la restenoosi.
Componenti chiave dello studio
Area di scienza
- Neuroscienze
- Biologia vascolare
- Sistemi di somministrazione terapeutica
Sfondo
- L'iperplasia neointimale è una risposta comune alla lesione vascolare.
- Comprendere questo processo è cruciale per sviluppare terapie per prevenire la restenoosi.
- I modelli animali sono essenziali per testare nuove strategie terapeutiche.
- L'arteria femorale nei topi è un modello adatto per tali studi.
Scopo dello studio
- Creare un modello riproducibile di lesione vascolare.
- Valutare l'efficacia dei composti terapeutici nella prevenzione della restenoosi.
- Migliorare la comprensione dei meccanismi alla base dell'iperplasia neointimale.
Metodi utilizzati
- Isolamento dell'arteria femorale e del ramo muscolare attraverso dissezione smussata.
- Creazione di un'arterio nel ramo muscolare.
- Introduzione di un filo a spirale per lesionare l'arteria femorale.
- Chiusura del vaso e ripristino del flusso sanguigno al ramo muscolare.
Risultati principali
- L'analisi istologica rivela l'entità dell'iperplasia intimale dopo la lesione.
- Il modello dimostra con successo la risposta dell'arteria alla lesione.
- I potenziali composti terapeutici possono essere testati utilizzando questo modello.
- I risultati contribuiscono alla comprensione dei meccanismi di riparazione vascolare.
Conclusioni
- La tecnica chirurgica fornisce un modello affidabile per studiare l'iperplasia neointimale.
- Questo modello può facilitare lo sviluppo di terapie per inibire la restenoosi.
- Studi futuri possono basarsi su questa metodologia per esplorare vari approcci terapeutici.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Robust murine models of femoral artery injury with perivascular drug delivery enable mechanistic de-risking of restenosis therapies at the preclinical stage. This approach supports predictive confidence in vascular response profiling and informs early go/no-go decisions for anti-restenotic candidates. The model's reproducibility and technical accessibility facilitate portfolio-wide evaluation of therapeutic strategies targeting vascular repair.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of vascular injury pathways and smooth muscle cell activation mechanisms.
- Supports functional validation of targets implicated in intimal hyperplasia and inflammation.
- Provides a platform for mechanistic de-risking of candidate interventions prior to clinical translation.
Screening & Assay Development
- Facilitates preparation of standardized injury models for quantitative assessment of drug efficacy.
- Enables reproducible evaluation of perivascular drug delivery systems in vivo.
- Supports histological quantification of neointimal hyperplasia as a robust readout for screening.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant mechanisms underlying restenosis in human vascular interventions.
- Provides continuity from discovery-stage target validation to preclinical efficacy assessment.
- Enables risk-adjusted advancement of therapeutic candidates based on in vivo vascular response.
Pipeline & Workflow Integration
This murine model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for vascular therapeutics, bridging target validation, lead identification, and translational assessment.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on vascular injury response and target engagement.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative neointimal hyperplasia measurements for compound evaluation.
- Analytics: Provides histological and morphometric outputs to compare therapeutic impact across conditions.
- Translational Research: Models clinically relevant restenosis mechanisms for preclinical validation of drug delivery strategies.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, technically accessible platform for iterative candidate testing across programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in anti-restenotic target validation and mechanistic understanding.
- Operational Value: Standardizes vascular injury induction and drug delivery for reproducible, scalable studies.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in vascular portfolios.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of vascular therapeutic candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and murine vascular anatomy.
- Demands access to specialized surgical instruments and histological analysis infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of injury induction and patch placement protocols.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or vessel sizes.
- Technical limitations include vessel fragility and closure challenges in small animals.
