Ten protokół szczegółowo opisuje etapy chirurgiczne tworzenia mysiej wspólnej przetoki tętniczo-żylnej. Opracowaliśmy ten model do badania patofizjologii kończyn związanej z dostępem do hemodializy.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół szczegółowo opisuje etapy chirurgiczne tworzenia mysiej wspólnej przetoki tętniczo-żylnej. Opracowaliśmy ten model do badania patofizjologii kończyn związanej z dostępem do hemodializy.
Przewlekła choroba nerek jest poważnym problemem zdrowia publicznego, a częstość występowania schyłkowej niewydolności nerek (ESRD) wymagającej przewlekłej terapii nerkozastępczej, takiej jak hemodializa, wciąż rośnie. Umieszczenie autogennej przetoki tętniczo-żylnej (AVF) pozostaje podstawową opcją dostępu naczyniowego dla pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek. Niestety, około połowa pacjentów poddanych hemodializie doświadcza dysfunkcji ręki związanej z dostępem do dializy (ARHD), od subtelnych parestezji po zgorzel palców. Warto zauważyć, że podstawowe czynniki biologiczne odpowiedzialne za ARHD są słabo poznane i nie istnieje odpowiedni model zwierzęcy, który wyjaśniłby mechanizmy i/lub opracował nowe terapie w celu zapobiegania/leczenia ARHD. W niniejszym artykule opisano nowy model mysi, w którym AVF jest tworzony między lewą tętnicą biodrową wspólną a żyłą, ułatwiając w ten sposób ocenę patofizjologii kończyny. Mikrochirurgia obejmuje izolację naczyń, wenotomię podłużną, stworzenie zespolenia tętniczo-żylnego oraz rekonstrukcję żylną. Operacje pozorowane obejmują wszystkie krytyczne etapy z wyjątkiem tworzenia AVF. Umieszczenie AVF w biodrach powoduje klinicznie istotne zmiany w hemodynamice centralnej, niedokrwienie obwodowe i upośledzenie sprawności neuromotorycznej kończyn tylnych. Ten nowatorski przedkliniczny model AVF stanowi użyteczną platformę, która podsumowuje typowe zaburzenia neuromotoryczne zgłaszane przez pacjentów poddanych hemodializie, umożliwiając naukowcom zbadanie mechanizmów patofizjologii ARHD i przetestowanie potencjalnych środków terapeutycznych.
Ustanowienie i zachowanie funkcjonalnego dostępu naczyniowego pozostaje ważnym głównym celem dla pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek (ESRD) otrzymujących terapię nerkozastępczą metodą hemodializy1. Wielokrotne zabiegi hemodializy są konieczne do usunięcia produktów przemiany materii, normalizacji elektrolitów i utrzymania równowagi płynów, gdy funkcja nerek staje się nieodpowiednia, a zatem są niezbędne do długoterminowego przeżycia2. Dlatego dostęp naczyniowy stanowi "koło ratunkowe" dla pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek, a umieszczenie autogennej przetoki tętniczo-żylnej (AVF) pozostaje preferowaną opcją dostępu do dializy w tej kohorcie3. Jednak około 30%-60% pacjentów hemodializowanych doświadcza spektrum niepełnosprawności ręki, klinicznie zdefiniowanej jako dysfunkcja ręki związana z dostępem (ARHD). Objawy ARHD mogą wahać się od osłabienia i braku koordynacji po monoplegię i zgorzel palców, które mogą wystąpić wcześnie po utworzeniu AVF lub rozwijać się stopniowo wraz z dojrzewaniem przetoki. Co więcej, ARHD komplikuje harmonogram leczenia ESRD, co wiąże się z niską jakością życia, wysokim ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych i zwiększoną śmiertelnością2,3,4.
Kilka modeli zwierzęcych zostało opracowanych do badania przebudowy naczyń krwionośnych wywołanej zmianami hemodynamicznymi po utworzeniu AVF5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. Duże modele zwierzęce z AVF16,17,18,19,20 oraz modele gryzoni wykorzystujące zespolenie tętnica szyjno-żylna szyjna lub aorta podnerkowa - przetoka żyły głównej dolnej są dobrze ugruntowane do badania wyżej wymienionych aspektów dojrzewania i drożności AVF21. Na przykład nadciśnienie żylne, większa średnica światła i zwiększona grubość ścianki żyły są oznakami pomyślnego dojrzewania AVF, podczas gdy znaczne zwłóknienie pożywki i przerost błony wewnętrznej lub rozwój skrzepliny bez zmian w przepływie często charakteryzują niepowodzenia AVF6,15. Jednak duże modele zwierzęce nie mają eksperymentalnej elastyczności ani zdolności transgenicznych modeli mysich, podczas gdy obecne modele gryzoni nie ułatwiają łatwo badania ARHD ze względu na anatomiczną lokalizację i/lub brak powiązanej patologii kończyn. Rzeczywiście, ze względu na brak ustalonego przedklinicznego modelu zwierzęcego, który podsumowuje odpowiedni fenotyp kliniczny, postęp w badaniach mających na celu wyjaśnienie mechanizmów patobiologicznych i opracowanie nowych strategii terapeutycznych pozostał w stagnacji, pomimo postępującego wzrostu liczby objawowych pacjentów z ARHD. Dlatego głównym celem tego badania jest wprowadzenie unikalnego mysiego modelu ARHD, zapewniającego etapy proceduralne mikrochirurgii AVF i charakterystykę patofizjologii związanej z AVF.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) Uniwersytetu Florydy oraz Centrum Medyczne ds. Weteranów Malcoma Randalla.
UWAGA: Młode dorosłe (8-10 tygodni) samce myszy C57BL/6J zostały zakupione w The Jackson Laboratory i trzymane w pomieszczeniu dla zwierząt kontrolowanych pod kontrolą światła (12 godzin światła: 12 godzin ciemności), temperatury (22 °C ± 1 °C) i wilgotności (50% ± 10%). Pięć myszy pozwolono przebywać w klatce (szer.: 18 cm x dł.: 29 cm x wys.: 12,5 cm), a materiały do gniazdowania, pożywienie i woda były dostępne ad libitum. Po 7 dniach aklimatyzacji w środowisku ze standardową karmą, myszy zmieniono na dietę opartą na kazeinie na 7 dni jako fazę przejściową diety. Następnie myszy były karmione karmą na bazie kazeiny z suplementacją adeniny 0,2%-0,15% przez 2-3 tygodnie w celu wywołania dysfunkcji nerek (PChN) przed operacją AVF, jak opisano wcześniej22,23,24. Myszy kontrolne otrzymywały dietę karmy opartą na kazeinie bez suplementacji adeniną (kontrola). Dieta kontrolna i dieta PChN były utrzymywane przez cały okres rekonwalescencji pooperacyjnej (POD).
1. Pomiary przedoperacyjne
2. Przygotowanie chirurgiczne
3. Znieczulenie i pozycjonowanie
4. Eksploracja obszaru docelowego operacji
5. Powstanie wspólnego zespolenia przetoki tętniczo-żylnej
6. Opieka pooperacyjna i pomiary
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Zwierzęta poddane diecie z adeniną wykazały obniżony wskaźnik filtracji kłębuszkowej (grupa kontrolna: 441,3 ± 54,2 µL/min vs. grupa CKD: 165,1 ± 118,3 µL/min, p < 0,05) oraz podwyższony poziom azotu mocznika we krwi (grupa kontrolna: 20,39 ± 4,2 µL/min vs. grupa CKD: 38,20 ± 10,65 µL/min, p < 0,05) w porównaniu ze zwierzętami otrzymującymi karmę opartą na kazeinie, co potwierdza występowanie niewydolności nerek przed operacją stworzenia przetoki tętniczo-żylnej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Częstość występowania pacjentów hemodializowanych z ARHD po utworzeniu AVF nadal rośnie30,31. Rzeczywiście, nierozwiązane powikłania objawowe 4,32,33, takie jak ból, osłabienie, parestezje i/lub zmniejszony zakres ruchu, mogą negatywnie wpływać na samopoczucie pacjenta 4,32,33,34,35,36 i zagrażać jego zdolności d...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Serdecznie dziękujemy dr Guanyi Lu z Wydziału Chirurgii Naczyniowej i Terapii Wewnątrznaczyniowej na Uniwersytecie Florydy za wsparcie techniczne przy rozwoju modelu AVF biodrowego, a także szkolenie chirurgiczne, oraz Ravi Kumarowi z Wydziału Fizjologii Stosowanej i Kinezjologii Uniwersytetu Florydy za wsparcie techniczne w uzyskaniu obrazów mikrochirurgicznych na żywo.
Ta praca była wspierana przez granty z National Institutes of Health i National Heart, Lung, and Blood, instytuty o numerach R01-HL148697 (dla S.T.S.), a także grant American Heart Association numer POST903198 (dla K.K.).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 0,15% Dieta adeninowa | ENVIGO | TD.130899 | 20% kazeina, 0,15% adenina, 0,9% P |
| 0,2% Dieta adeninowa | ENVIGO | TD.130900 | 20% kazeina, 0,2% adenina, 0,9% P |
| 10-0 Nici nylonowe | AD chirurgiczne | XXS-N1005T4 | |
| Strzykawki igłowe 29 G | Exel International | 14-841-32 | |
| Strzykawki igłowe 31 G | Advocate | U-100 strzykawka insulinowa | |
| 4-0 jedwabny szew | AD chirurgiczny | S-S41813 | |
| 45-stopniowe kleszcze Dumonta | Fine Science Tools | 11253-25 | |
| 5-0 Szew PGA | AD chirurgiczny | PSGU-518R13 | |
| 6-0 szew jedwabny | AD chirurgiczny | S-S618R13 | |
| Wchłanialna gąbka żelatynowa | ETHICON | 1975 | |
| Preparaty alkoholowe | Covidien | 5110-cs4000 | 70% alkohol izopropylowy |
| Buprenorfina | NA NA | 0,01 g/ml | |
| myszy C57BL6/J | Jaxon | ||
| Dieta kazeinowa | ENVIGO | TD.130898 | 20% kazeina, 0,9% P |
| Waciki bawełniane | CONSTIX | SC-9 | Średni okrągły wacik bawełniany jednostronny |
| Waciki bawełniane | CONSTIX | SC-4 | Mały dwustronny twardy, ostry, spiczasty wacik bawełniany |
| Gąbki włókninowe Curity (2x2) | Covidien | 9022 | |
| Zakrzywione nożyczki sprężynowe Vannas | Fine Science Tools | 15001-08 | |
| USG Doppler | VisualSonics | Vevo 2100 | |
| Bardzo cienkie kleszcze Graefe | Fine Science Tools | 11150-10 | 2 pary |
| Oko lubrykant | CLCMEDICA | Optixcare lubrykant | |
| Heparyna (5000 U/ml) | Krajowa lista kodów leków | 63739-953-25 | 100 IU/ml |
| Sterylizator gorących kulek | Fine Science Tools | 18000-50 | |
| Kauteryzacja niskotemperaturowa | Bovie | AA04 | |
| Trymer do długopisów | Wahl | 5640-600 | |
| Bezpudrowe rękawice | chirurgiczneAnsell | 7824PF | |
| Uchwyty na igły z okrągłym uchwytem | Fine Science Tools | 12076-12 | |
| Sterylna serweta na ręczniki | Dynarex | DY440-MI | |
| Sterylizowana 0,9% soli | fizjologicznej Krajowa lista kodów leków | 46066-807-25 | |
| Proste kleszcze Dumont | Fine Science Tools | 11253-20 | |
| Prosty uchwyt na igły | Fine Science Narzędzia | FST 12001-13 | |
| Proste nożyczki sprężynowe Vannas | Fine Science Tools | 25001-08 | |
| TrizChLOR4 | Krajowa lista kodów leków | 17033-279-50 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.