Tętniak aorty brzusznej (AAA) reprezentuje istotną chorobę sercowo-naczyniową charakteryzującą się trwałym, miejscowym rozszerzeniem aorty przekraczającym pierwotną średnicę naczynia o 1,5 raza1. AAA plasuje się wśród 13 głównych przyczyn śmiertelności w Stanach Zjednoczonych2. Progresję AAA przypisuje się zwyrodnieniu ściany aorty i fragmentacji elastyny, co ostatecznie prowadzi do pęknięcia aorty. Te zmiany w ścianie aorty mogą wystąpić bez znaczącego wzrostu maksymalnej średnicy śródświetlnej (MILD), co sugeruje, że samo MILD nie jest wystarczające do przewidzenia ciężkości choroby3. Dlatego należy zidentyfikować dodatkowe czynniki w celu wykrycia początkowych zmian w ścianie aorty, które mogą wskazać wczesne opcje leczenia. Ogólnym celem tego protokołu jest zapewnienie praktycznego przewodnika do oceny właściwości funkcjonalnych aorty za pomocą obrazowania ultrasonograficznego, charakteryzującego się pomiarami prędkości propagacji impulsów (PPV), rozciągliwości i odkształcenia promieniowego.
Dobrze scharakteryzowany eksperymentalny model do badania AAA, po raz pierwszy opisany przez Daugherty'ego i współpracowników, obejmuje podskórną infuzję angiotensyny II (AngII) za pomocą pomp osmotycznych u myszy Apoe-/- sup class<="xref">4. Precyzyjny pomiar MILD za pomocą obrazowania ultrasonograficznego odegrał zasadniczą rolę w scharakteryzowaniu AAA w tym modelu myszy5. Chociaż zmiany histologiczne podczas rozwoju AAA zostały szeroko zbadane, zmiany we właściwościach funkcjonalnych ściany naczynia, takie jak sztywność aorty, nie zostały dobrze scharakteryzowane. Protokół ten kładzie nacisk na wykorzystanie ultradźwięków o wysokiej częstotliwości w połączeniu z zaawansowanymi analizami jako potężnych narzędzi do badania postępu czasowego AAA. W szczególności podejścia te pozwalają nam ocenić właściwości funkcjonalne ścianki naczynia mierzone za pomocą PPV, rozciągliwości i odkształcenia promieniowego.
Ostatnie badania kliniczne na ludziach z AAA, jak również w modelu AAA wywołanym mysią elastazą, sugerują dodatnią korelację między sztywnością aorty a średnicą aorty6,7. PPV, wskaźnik sztywności aorty, jest akceptowany jako doskonała miara do ilościowego określania zmian sztywności ściany naczynia6,8. PPV oblicza się, mierząc czas przejścia fali tętna w dwóch miejscach wzdłuż układu krwionośnego, zapewniając w ten sposób regionalną ocenę sztywności aorty. Niedawno wykazaliśmy, że zwiększona sztywność aorty mierzona za pomocą PPV i na poziomie komórkowym określana za pomocą mikroskopii sił atomowych, dodatnio koreluje z rozwojem tętniaka9. Ponadto literatura sugeruje, że sztywność aorty może poprzedzać rozszerzenie tętniaka, a tym samym może dostarczyć użytecznych informacji na temat regionalnych wewnętrznych właściwości ściany naczynia podczas rozwoju AAA10. Podobnie, pomiary rozciągliwości i odkształcenia są narzędziami kwantyfikacyjnymi do pomiaru wcześniejszych zmian sprawności tętnic. Zdrowe tętnice są elastyczne i sprężyste, natomiast przy zwiększonej sztywności i mniejszej elastyczności zmniejsza się rozciągliwość i napięcie. Tutaj przedstawiamy praktyczny przewodnik i protokół krok po kroku dotyczący korzystania z systemu ultrasonograficznego o wysokiej częstotliwości do pomiaru MILD, PPV, rozciągliwości i odkształcenia promieniowego u myszy. Protokół zawiera podejścia techniczne, które należy stosować w połączeniu z podstawowymi informacjami zawartymi w instrukcjach obsługi konkretnych przyrządów do obrazowania ultrasonograficznego i dołączonym samouczku wideo. Co ważne, w naszych rękach opisany protokół obrazowania dostarcza powtarzalnych i dokładnych danych, które wydają się cenne w badaniach nad rozwojem i progresją eksperymentalnego AAA.
Aby jeszcze bardziej zademonstrować użyteczność obrazowania ultradźwiękowego, udostępniamy przykładowe obrazy i pomiary pochodzące z naszych własnych badań, mających na celu wykorzystanie metod farmakologicznych do zapobiegania eksperymentalnym AAA11. W szczególności zaproponowano, że sygnalizacja wycinania jest zaangażowana w wiele aspektów rozwoju naczyń krwionośnych i stanu zapalnego12. Korzystając z haploinsuficjencji genów i podejść farmakologicznych, wykazaliśmy wcześniej, że hamowanie Notch zmniejsza rozwój AAA u myszy, zapobiegając infiltracji makrofagów w miejscu uszkodzenia naczyniowego13,14,15. W niniejszym artykule, stosując podejście farmakologiczne do hamowania Notch, skupimy się na związku między sztywnością aorty a czynnikami związanymi z AAA. Badania te pokazują, że hamowanie Notch zmniejsza sztywność aorty, która jest miarą progresji AAA11.