Ten protokół opisuje procedurę chirurgiczną mającą na celu stworzenie modelu tętniczego nadciśnienia płucnego wywołanego przepływem (PAH) u szczurów oraz procedury analizy głównych hemodynamicznych i histologicznych punktów końcowych w tym modelu.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół opisuje procedurę chirurgiczną mającą na celu stworzenie modelu tętniczego nadciśnienia płucnego wywołanego przepływem (PAH) u szczurów oraz procedury analizy głównych hemodynamicznych i histologicznych punktów końcowych w tym modelu.
W tym protokole, PAH jest indukowane przez połączenie wstrzyknięcia monokrotaliny (MCT) w dawce 60 mg/kg ze zwiększonym przepływem krwi w płucach przez zastawkę aortalno-kablastyczną (MCT+Flow). Zastawka jest tworzona przez wprowadzenie igły 18-G z aorty brzusznej do sąsiedniej żyły głównej. Wykazano, że zwiększony przepływ w płucach jest niezbędnym czynnikiem wyzwalającym ciężką postać TNP z odrębnymi fazami progresji choroby, charakteryzującymi się wczesnym przerostem przyśrodkowym, a następnie zmianami neointymalnymi i postępującą niedrożnością małych naczyń płucnych. Aby zmierzyć hemodynamikę prawego serca i płuc w tym modelu, cewnikowanie prawego serca wykonuje się poprzez wprowadzenie sztywnej kaniuli zawierającej elastyczny cewnik z końcówką kulkową przez prawą żyłę szyjną do prawej komory. Cewnik jest następnie wprowadzany do głównej i bardziej dystalnej tętnicy płucnej. Histopatologię układu krążenia płuc ocenia się jakościowo, oceniając naczynia przed- i wewnątrzzrazikowe na podstawie stopnia umięśnienia i obecności neointimy, a ilościowo, mierząc grubość ściany, stosunek ściany do światła i wynik zgryzu.
Celem tej metody jest stworzenie powtarzalnego modelu ciężkiego, wywołanego przepływem tętniczego nadciśnienia płucnego u szczurów i zmierzenie jego głównych hemodynamicznych i histopatologicznych punktów końcowych.
Tętnicze nadciśnienie płucne (PAH) to kliniczny zespół, który obejmuje postępujący wzrost oporu naczyniowego płuc, prowadzący do niewydolności prawej komory i śmierci. W spektrum chorób nadciśnieniowych płuc (PH) TNP jest najcięższą postacią i pozostaje bez lekarstwa1. Arteriopatia leżąca u podstaw TNP charakteryzuje się typową formą przebudowy naczyń krwionośnych, która zamyka światło naczynia. Umięśnienie normalnych nieumięśnionych naczyń krwionośnych i przerost warstwy przyśrodkowej naczynia są uważane za wczesne zjawiska chorobowe w TNP, są również obserwowane w innych formach PH2 i są uważane za odwracalne3. Wraz z postępem PAH, warstwa wewnętrzna zaczyna się przebudowywać, ostatecznie tworząc charakterystyczne zmiany w neointymalnym wnętrzu2. Neointimalna przebudowa naczyń płucnych jest wyłączna dla PAH i jest obecnie uważana za nieodwracalną4.
Ponieważ PAH jest rzadką chorobą, postęp w jej patobiologicznym zrozumieniu i rozwój nowych terapii opierał się głównie na modelach zwierzęcych. Model monokrotaliny (MCT) u szczurów jest prostym modelem pojedynczego trafienia, który był i nadal jest często stosowany. MCT to toksyna, która powoduje uszkodzenie tętniczek płucnych i regionalne zapalenie5. 60 mg/kg MCT prowadzi do wzrostu średniego ciśnienia w tętnicy płucnej (mPAP), naczyniowego oporu płuc (PVR) i przerostu prawej komory (RVH) po 3 - 4 tygodniach6. Histomorfologia charakteryzuje się izolowanym przerostem przyśrodkowym bez zmian w obrębie neointimalu5. Model szczurzy MCT reprezentuje zatem umiarkowaną formę PH, a nie PAH, chociaż jest powszechnie przedstawiany jako ten drugi.
U dzieci z PAH związanym z wrodzonym zastawką od lewej do prawej (PAH-CHD), zwiększony przepływ krwi w płucach jest uważany za główny czynnik powodujący rozwój zmian w obrębie neointimal7,8,9. U szczurów zwiększony przepływ krwi w płucach może być wywołany przez utworzenie zastawki między aortą brzuszną a żyłą główną, technika opisana po raz pierwszy w 199010. Alternatywą dla zwiększenia przepływu w płucach jest jednostronna pneumonektomia lub zespolenie podobojczykowe z tętnicą płucną11. Wady koncepcyjne tych modeli polegają na potencjalnym kompensacyjnym wzroście pozostałego płuca i aktywacji szlaku adaptacyjnego indukowanej przez pneumonektomię lub jatrogennym uszkodzeniu naczyń płucnych z powodu zespolenia tętnicy płucnej, przy czym oba te czynniki zakłócają skutki zwiększonego przepływu krwi w płucach.
Gdy powstaje zastawka aortalno-kawałowa i indukowany jest zwiększony przepływ krwi w płucach jako drugie uderzenie u szczurów leczonych MCT, pojawiają się charakterystyczne zmiany w neointimalen, a ciężka forma PAH i związana z nią niewydolność prawej komory (RVF) rozwijają się 3 tygodnie po zwiększonym przepływie12. Hemodynamiczna progresja PAH w tym modelu może być oceniana in vivo za pomocą echokardiografii i cewnikowania prawego serca. Histomorfologia naczyń, grubość ścianki naczynia, stopień niedrożności tętniczek i parametry niewydolności prawej komory stanowią filary charakterystyki ex vivo PAH.
Ta metoda opisuje szczegółowe protokoły operacji zastawki aortalno-kawitalnej (AC-shunt), cewnikowania prawego serca oraz jakościowej i ilościowej oceny histomorfologii naczyniowej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Procedury z udziałem zwierząt zostały zatwierdzone przez Holenderski Centralny Komitet ds. Eksperymentów na Zwierzętach oraz Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami w Uniwersyteckim Centrum Medycznym w Groningen (NL). Wykorzystano zarówno szczury rasy Wistar, jak i Lewis o wadze od 180 do 300 g.
1. Zakwaterowanie i aklimatyzacja
2. Przygotowanie i wstrzyknięcie sterylnego monocrotalinu
3. Chirurgia zastawki aorty i kastawki
4. Rozwój WWA
UWAGA: W tym protokole, zwierzę jest poddawane eutanazji poprzez pobranie objętości krwi krążącej pod narkozą.
5. Cewnikowanie prawego serca
6. Ocena morfologii i morfometria
UWAGA: W tym protokole, zwierzę jest poddawane eutanazji poprzez pobranie objętości krwi krążącej podczas znieczulenia. W tym protokole można wykorzystać szczury w dowolnej fazie progresji i kontroli PAH.
) za pomocą
.
.
.
.Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Reprezentatywne wyniki przedstawiono na rysunku 4. Przedstawione wyniki wskazują na charakterystykę MCT+FLOW u szczurów Lewisa w następujących grupach: Control (n = 3), MF8 (n = 5), MF14 (n = 5), MF28 (n = 5) i MF-RVF (n = 10). Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu jednoczynnikowej ANOVA z poprawką Bonferroniego.
60 mg/kg MCT i zwiększony przepływ krwi w płucach prowadzą do średniego wzrostu skurczoweg...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Metoda ta opisuje zabieg chirurgiczny zastawki aortalno-kawstawnej u szczurów wstępnie leczonych MCT w celu wytworzenia TNP indukowanego przepływem oraz techniki oceny głównych hemodynamicznych i histopatologicznych punktów końcowych, które charakteryzują TNP i ten model.
Krytyczne kroki w ramach protokołu i rozwiązywanie problemów
Zabiegi chirurgiczne i pooperacyjne. Podczas operacji zastawki aortalno-kawowej najważniejszym etapem jest rozwarstwienie aorty i żyły głów...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
To badanie było wspierane przez Holenderską Inicjatywę Badań nad Układem Sercowo-Naczyniowym, Holenderską Fundację Serca, Holenderską Federację Uniwersyteckich Centrów Medycznych, Holenderską Organizację Badań i Rozwoju Zdrowia oraz Królewską Holenderską Akademię Nauk (CVON nr. 2012-08, PHAEDRA, The Sebald fund, Stichting Hartekind).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Shunt Surgery | |||
| Sterylne rękawiczki | |||
| Duratears Maść do oczu | Alcon | 10380 | |
| Chlorko-heksydyna | |||
| Waciki | |||
| Klej do tkanek histoakrylowych | B. Braun Medical | 1050052 | |
| Silkam 5-0 szwy czarne niewchłanialne | B. Braun Medical | F1134027 | |
| Safil 4-0 szwy fioletowe wchłanialne | B. Braun Medical | ||
| 18 G igła | Luer | NN1838R końcówka BD | wygięta pod kątem 45 stopni |
| Gazy 10 x 10 cm | Paul Hartmann | 407825 | |
| Temgesic Buprenorphine | RB Pharmaceuticals | 5429 | podskórne iniekcja |
| Chlorek sodu 0,9% | |||
| Maska wentylacyjna Ostrze | |||
| Szczura Skalpel | |||
| Biemer zacisk 18 mm, 5 mm otwór | AgnTho | 64-562 | |
| Mata | |||
| Zacisk | |||
| Kocher Maszynka do | |||
| Mikroskop | Leica | ||
| Cewnikowanie prawego serca | |||
| Sterylne rękawiczki | chirurgiczne | ||
| Maść do oczu | Duratears | ||
| Chlorek-Heksydyna | |||
| Waciki | |||
| Gazy 10 x 10 cm | Paul Hartmann | 407825 | |
| Silkam 5-0 szwy czarne niewchłanialne | B. Igła do F1134027 | ||
| Braun 20 G | Luer | Końcówka lekko wygięta do wewnątrz | |
| Kaniula 20 G | Luer | do wprowadzenia cewnika, końcówka wstępnie uformowana w 20 stopniach | |
| Cewnik silastyczny o długości 15 cm kulka | 0,5 mm 2 mm od końcówki | ||
| Przetwornik ciśnienia | Ailtech | ||
| Monitor przyłóżkowy Cardiocap/5 | Datex-Ohmeda Maszynka | ||
| golenia | |||
| 10 ml Strzykawka | |||
| Chlorek sodu 0,9% | do płukania | ||
| Morphology | |||
| 50 mL Strzykawka | |||
| 4% Formaldehyd | |||
| 18 G kaniula z rurką | |||
| Zestaw do barwienia Verhoef | Sigma-Aldrich | HT254 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/ht254?lang=en®ion=US |
| Cyfrowy skaner slajdów | Hamamatsu | C9600 | |
| ImageJ | |||
| Elastyczny (barwienie tkanki łącznej) | Abcam | ab150667 | http://www.abcam.com/elastic-connective-tissue-stain-ab150667.html http://www.abcam.com/ps/products/150/ab150667/documents/ab150667-Elastic%20Stain%20Kit%20(strona internetowa).pdf |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie