$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Liczba pacjentów doświadczających chorób niedokrwiennych spowodowanych miażdżycą rośnie na całym świecie1. Pomimo obecnego postępu w medycznych i chirurgicznych terapiach chorób sercowo-naczyniowych, choroby niedokrwienne serca, takie jak zawał mięśnia sercowego, pozostają główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności2. Ponadto choroby tętnic obwodowych charakteryzujące się zmniejszonym przepływem krwi do kończyn wywołują krytyczne niedokrwienie kończyn, w którym około 40% pacjentów traci nogi w ciągu 6 miesięcy od diagnozy, a śmiertelność wynosi do 20%3.
Operacje rewaskularyzacji, takie jak pomostowanie aortalno-wieńcowe (CABG) i chirurgia pomostowania tętnic obwodowych, są głównymi opcjami terapeutycznymi dla chorób niedokrwiennych. Celem tych operacji jest zapewnienie nowej ścieżki krwi, aby zapewnić wystarczający przepływ krwi w kierunku dystalnego miejsca zwężonych lub niedrożnych zmian tętnic miażdżycowych. Chociaż przeszczepy tętnicze in situ, takie jak tętnice piersiowe wewnętrzne dla CABG, są preferowane jako przeszczepy pomostowe ze względu na oczekiwaną dłuższą drożność, przeszczepy żył, takie jak autologiczne żyły odpiszczelowe, są powszechnie stosowane ze względu na większą dostępność i dostępność4. Słabym punktem przeszczepów żylnych jest słaba drożność w porównaniu do przeszczepów tętnic5 z powodu przyspieszonego przerostu błony wewnętrznej pod wpływem ciśnienia tętniczego, co prowadzi do choroby przeszczepu żyły6.
Choroba przeszczepu żył rozwija się w następujących trzech etapach: 1) zakrzepica; 2) przerost błony wewnętrznej; oraz 3) miażdżyca7. Aby rozwiązać problem choroby przeszczepów żył, przeprowadzono wiele badań podstawowych8. Jak dotąd, żadna strategia farmakologiczna inna niż terapie przeciwpłytkowe i obniżające stężenie lipidów nie jest zalecana w prewencji wtórnej po operacjach rewaskularyzacji naczyń wieńcowych lub obwodowych w najnowszych wytycznych9,10,11,12. W związku z tym, aby przezwyciężyć chorobę przeszczepów żylnych, zwłaszcza przerost błony wewnętrznej, konieczne jest stworzenie odpowiedniej platformy eksperymentalnej do dalszych badań.
Przerost błony wewnętrznej jest zjawiskiem adaptacyjnym, które występuje w odpowiedzi na zmianę otoczenia, gdzie komórki mięśni gładkich naczyń krwionośnych (VSMC) namnażają się, gromadzą i generują macierz zewnątrzkomórkową w błonie wewnętrznej. W związku z tym stanowi podstawę dla miażdżycy przeszczepu7. W błonie wewnętrznej hiperplastycznej VSMC wykazują proliferację i produkcję, a nie kurczenie się, co określa się mianem "zmiany fenotypowej"8. Jest to kluczowy cel badawczy mający na celu kontrolowanie fenotypu VSMC przeszczepów żylnych w celu zapobiegania chorobom przeszczepów żylnych, a na ten temat przeprowadzono liczne badania podstawowe8. Jednak randomizowane, kontrolowane badanie kliniczne, które miało na celu osiągnięcie farmakologicznej kontroli fenotypu VSMC, wykazało ograniczone wyniki13. Ponadto nie ma standardowych terapii zapobiegających przerostowi błony wewnętrznej. Konieczne są bardziej podstawowe badania, w tym badania na modelach zwierzęcych.
Aby promować badania w tej dziedzinie, kluczowe jest stworzenie modelu zwierzęcego, który rekapituluje przeszczepy żył pod ciśnieniem tętniczym, umożliwiając długoterminową, pooperacyjną obserwację. Carrel i wsp. ustalili psi model implantacji żyły szyjnej zewnętrznej do tętnicy szyjnej14. Następnie zastosowano różne przeszczepy żyłowe do zbadania fizjologicznych i patologicznych skutków zmian ciśnienia tętniczego krwi, w tym żyły głównej dolnej wszczepionej do aorty piersiowej lub brzusznej lub żyły odpiszczelowej wszczepionej do tętnicy udowej15,16,17. Modele te zostały zbudowane na większych zwierzętach, takich jak świnie lub psy, które nadają się do naśladowania choroby przeszczepu żyły w przypadku klinicznym. Jednak stworzenie modelu zwierzęcego, który można przygotować bez specjalnych technik chirurgicznych i przy niższych kosztach, byłoby idealne dla naukowców próbujących opracować nową strategię terapeutyczną tłumienia przerostu błony wewnętrznej poprzez kontrolę fenotypu VSMC in vivo. Początkowo wprowadzenie żyły szyjnej do tętnicy szyjnej u królika zostało wprowadzone w dziedzinie neurochirurgii18,19. Następnie zastosowano go do badań nad przerostem błony wewnętrznej20,21. Początkowy model polega na samej inpozycji żylnej, co pozwala zaoszczędzić czas. Co więcej, późniejsze badanie wykazało, że przygotowanie przeszczepu żyły wpłynęło również na przerost błony wewnętrznej22. Davies i wsp. ocenili wpływ uszkodzenia cewnika balonowego na przerost błony wewnętrznej w modelu interpozycji żylnej królika23,24. Chociaż uszkodzenie cewnika balonowego oprócz wstawiania żył było bardziej istotne w warunkach klinicznych, pożądany był również bardziej powtarzalny model. W związku z tym Jiang i wsp. zbadali wpływ środowisk przepływu różnicowego na przerost błony wewnętrznej i ustalili procedurę podwiązywania dystalnych gałęzi jako powtarzalny model25. Jednak w momencie wszczepienia przeszczepu żyły zastosowali technikę mankietową, która wydaje się różnić od zespolenia szytego ręcznie w warunkach klinicznych. W niniejszym protokole przedstawiamy powtarzalną, istotną klinicznie i szeroko dostępną procedurę przygotowania modelu wstawiania żył królika do oceny przerostu błony wewnętrznej pod ciśnieniem tętniczym krwi.