Dit protocol beschrijft de chirurgische stappen van murine gemeenschappelijke iliacale arterioveneuze fistelcreatie. We hebben dit model ontwikkeld om hemodialyse-toegangsgerelateerde ledemaat pathofysiologie te bestuderen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft de chirurgische stappen van murine gemeenschappelijke iliacale arterioveneuze fistelcreatie. We hebben dit model ontwikkeld om hemodialyse-toegangsgerelateerde ledemaat pathofysiologie te bestuderen.
Chronische nierziekte is een groot probleem voor de volksgezondheid en de prevalentie van eindstadium nierziekte (ESRD) die chronische niervervangende therapieën zoals hemodialyse vereist, blijft toenemen. Autogene arterioveneuze fistel (AVF) plaatsing blijft een primaire vasculaire toegangsoptie voor ESRD-patiënten. Helaas ervaart ongeveer de helft van de hemodialysepatiënten dialysetoegangsgerelateerde handdisfunctie (ARHD), variërend van subtiele paresthesie tot digitaal gangreen. Met name de onderliggende biologische factoren die verantwoordelijk zijn voor ARHD zijn slecht begrepen en er bestaat geen adequaat diermodel om de mechanismen op te helderen en / of nieuwe therapieën te ontwikkelen voor de preventie / behandeling van ARHD. Hierin beschrijven we een nieuw muismodel waarin een AVF wordt gemaakt tussen de linker gemeenschappelijke iliacale slagader en ader, waardoor de beoordeling van de pathofysiologie van de ledematen wordt vergemakkelijkt. De microchirurgie omvat vaatisolatie, longitudinale venotomie, creatie van arterioveneuze anastomose en veneuze reconstructie. Schijnoperaties omvatten alle kritieke stappen, behalve het maken van AVF. Iliacale AVF-plaatsing resulteert in klinisch relevante veranderingen in centrale hemodynamiek, perifere ischemie en stoornissen in neuromotorische prestaties van de achterpoten. Dit nieuwe preklinische AVF-model biedt een nuttig platform dat veelvoorkomende neuromotorische verstoringen samenvat die door hemodialysepatiënten worden gemeld, waardoor onderzoekers de mechanismen van ARHD-pathofysiologie kunnen onderzoeken en potentiële therapieën kunnen testen.
Het tot stand brengen en behouden van functionele vasculaire toegang blijft een belangrijk primair doel voor patiënten met eindstadium nierziekte (ESRD) die niervervangende therapie krijgen via hemodialyse1. Herhaalde hemodialysebehandelingen zijn nodig om afvalproducten te verwijderen, elektrolyten te normaliseren en de vochtbalans te handhaven zodra de nierfunctie ontoereikend wordt, en zijn dus noodzakelijk voor overleving op lange termijn2. Daarom vertegenwoordigt vasculaire toegang een "levenslijn" voor patiënten met ESRD, en autogene arterioveneuze fistel (AVF) plaatsing blijft een voorkeursoptie voor dialysetoegang onder dit cohort3. Ongeveer 30% -60% van de hemodialysepatiënten ervaart echter een spectrum van handhandicaps, klinisch gedefinieerd als toegangsgerelateerde handdisfunctie (ARHD). De symptomen van ARHD kunnen variëren van zwakte en discoördinatie tot monoplegie en digitaal gangreen, die vroeg na AVF-creatie kunnen optreden of zich geleidelijk kunnen ontwikkelen met fistelrijping. Verder bemoeilijkt ARHD het ESRD-behandelingsschema, dat wordt geassocieerd met een slechte kwaliteit van leven, een hoog risico op hart- en vaatziekten en verhoogde mortaliteit 2,3,4.
Verschillende diermodellen zijn ontwikkeld om vasculaire remodellering geïnduceerd door hemodynamische veranderingen na AVF-creatiete bestuderen 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. Grote diermodellen met iliacale of femorale AVF 16,17,18,19,20 en knaagdiermodellen met behulp van carotisslagader-jugulaire aderanastomose of infrarenale aorta-inferieure vena cava-fistelvorming zijn goed ingeburgerd om de bovengenoemde aspecten van AVF-rijping en doorgankelijkheidte onderzoeken 21 . Veneuze hypertensie, grotere luminale diameter en verhoogde aderwanddikte zijn bijvoorbeeld handtekeningen van succesvolle AVF-rijping, terwijl substantiële fibrose van de media en intimale hyperplasie of trombusontwikkeling zonder veranderingen in de stroming vaak AVF-storingen kenmerken 6,15. Grote diermodellen missen echter de experimentele flexibiliteit of transgene mogelijkheden van muizenmodellen, terwijl de huidige knaagdiermodellen het onderzoek van ARHD niet gemakkelijk vergemakkelijken vanwege de anatomische locatie en / of het ontbreken van geassocieerde ledemaatpathologie. Inderdaad, als gevolg van een gebrek aan een gevestigd preklinisch diermodel dat het relevante klinische fenotype samenvat, is de onderzoeksvoortgang om de pathobiologische mechanismen op te helderen en nieuwe therapeutische strategieën te ontwikkelen stagneren, ondanks een geleidelijke toename van het aantal symptomatische ARHD-patiënten. Daarom is het primaire doel van deze studie om een uniek muismodel van ARHD te introduceren, met procedurele stappen van AVF-microchirurgie en karakterisering van AVF-gerelateerde pathofysiologie.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle procedures werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van de Universiteit van Florida en het Malcom Randall Veterans Affairs Medical Center.
OPMERKING: Jongvolwassen (8-10 weken oude) mannelijke C57BL / 6J-muizen werden gekocht bij The Jackson Laboratory en gehuisvest in een lichte (12 uur licht: 12 uur donkere cyclus), temperatuur (22 ° C ± 1 ° C) en vochtigheid (50% ± 10%) gecontroleerde dierenfaciliteit. Per kooi mochten vijf muizen wonen (B:18 cm x L:29 cm x H:12,5 cm) waarbij nestmateriaal, voedsel en water ad libitum beschikbaar werden gesteld. Na 7 dagen van habitat acclimatisatie met standaard chow, werden de muizen gedurende 7 dagen veranderd in een op caseïne gebaseerd chow-dieet als een dieetovergangsfase. Daarna kregen muizen de op caseïne gebaseerde chow met 0,2% -0,15% adeninesuppletie gedurende 2-3 weken om nierdisfunctie (CKD) te induceren voorafgaand aan de AVF-operatie zoals eerder beschreven22,23,24. Controlemuizen kregen een op caseïne gebaseerd chow-dieet zonder adenine-suppletie (controle). De controle- en CKD-diëten werden gedurende de postoperatieve herstelperiode (POD) gehandhaafd.
1. Preoperatieve metingen
2. Chirurgische voorbereiding
3. Anesthesie en positionering
4. Verkenning van het chirurgische doelgebied
5. Creatie van een gemeenschappelijke iliacale arterioveneuze fistelanastomose
6. Postoperatieve zorg en meting
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dieren die zijn blootgesteld aan een adeninedieet hebben verminderde glomerulaire filtratiesnelheden (controle: 441,3 ± 54,2 μl / min vs. CKD: 165,1 ± 118,3 μl / min, p < 0,05 ) en verhoogde serumbloedureumstikstofspiegels (controle: 20,39 ± 4,2 μl / min vs. CKD: 38,20 ± 10,65 μl / min, p < 0,05) in vergelijking met de dieren die op caseïne gebaseerde chow kregen, wat de aanwezigheid van nierinsufficiëntie voorafgaand aan arterioveneuze fistelchirurgie bevestigt.
Val...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De prevalentie van hemodialysepatiënten met ARHD na het maken van AVF is blijven stijgen met30,31. Inderdaad, onopgeloste symptomatische complicaties 4,32,33 zoals pijn, zwakte, paresthesie en / of verminderd bewegingsbereik kunnen een negatieve invloed hebben op het welzijn van de patiënt4,32,33,34,35,36 en hun vermogen bedreigen om een hoogwaardige repetitieve hemodial...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
We bedanken Dr. Guanyi Lu van de afdeling Vasculaire Chirurgie en Endovasculaire Therapie aan de Universiteit van Florida oprecht voor de technische ondersteuning bij de ontwikkeling van het iliacale AVF-model, evenals chirurgische training, en Ravi Kumar van de afdeling Toegepaste Fysiologie en Kinesiologie aan de Universiteit van Florida voor de technische ondersteuning bij het verkrijgen van de live microchirurgische beelden.
Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Institutes of Health en National Heart, Lung, and Blood, Institute-nummers R01-HL148697 (aan S.T.S.), evenals het subsidienummer POST903198 van de American Heart Association (aan K.K.).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 0.15% Adenine diet | ENVIGO | TD.130899 | 20% casein, 0.15% adenine, 0.9% P |
| 0.2% Adenine diet | ENVIGO | TD.130900 | 20% casein, 0.2% adenine, 0.9% P |
| 10-0 Nylon suture | AD surgical | XXS-N1005T4 | |
| 29 G needle syringes | Exel International | 14-841-32 | |
| 31 G needle syringes | Advocate | U-100 insulin syringe | |
| 4-0 silk suture | AD surgical | S-S41813 | |
| 45-degree angled dumont forceps | Fine Science Tools | 11253-25 | |
| 5-0 PGA suture | AD surgical | PSGU-518R13 | |
| 6-0 silk suture | AD surgical | S-S618R13 | |
| Absorbable gelatin sponge | ETHICON | 1975 | |
| Alcohol preps | Covidien | 5110-cs4000 | 70% isopropyl alcohol |
| Buprenorphine | NA | NA | 0.01 g/mL |
| C57BL6/J mice | Jaxon Laboratory | ||
| Casein diet | ENVIGO | TD.130898 | 20% casein, 0.9% P |
| Cotton swabs | CONSTIX | SC-9 | Medium single-ended round cotton swab |
| Cotton swabs | CONSTIX | SC-4 | Small double-ended hard, sharp, pointed cotton swab |
| Curity non-woven sponges (2x2) | Covidien | 9022 | |
| Curved Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 15001-08 | |
| Doppler ultrasound | VisualSonics | Vevo 2100 | |
| Extra fine graefe forceps | Fine Science Tools | 11150-10 | 2 pairs |
| Eye lubricant | CLCMEDICA | Optixcare eye lube | |
| Heparin (5000 U/mL) | National Drug Codes List | 63739-953-25 | 100 IU/mL |
| Hot bead sterilizer | Fine Science Tools | 18000-50 | |
| Low-temperature cautery | Bovie | AA04 | |
| Pen trimmer | Wahl | 5640-600 | |
| Powder-free surgical gloves | Ansell | 7824PF | |
| Round handled needle holders | Fine Science Tools | 12076-12 | |
| Sterile towel drape | Dynarex | DY440-MI | |
| Sterilized 0.9% saline | National Drug Codes List | 46066-807-25 | |
| Straight dumont forceps | Fine Science Tools | 11253-20 | |
| Straight needle holder | Fine Science Tools | FST 12001-13 | |
| Straight vannas spring scissors | Fine Science Tools | 25001-08 | |
| TrizChLOR4 | National Drug Codes List | 17033-279-50 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.