В этом протоколе подробно описаны хирургические этапы создания общей подвздошной артериовенозной фистулы у мышей. Мы разработали эту модель для изучения патофизиологии конечностей, связанной с доступом к гемодиализу.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В этом протоколе подробно описаны хирургические этапы создания общей подвздошной артериовенозной фистулы у мышей. Мы разработали эту модель для изучения патофизиологии конечностей, связанной с доступом к гемодиализу.
Хроническая болезнь почек является серьезной проблемой общественного здравоохранения, и распространенность терминальной стадии почечной недостаточности (ТПН), требующей хронической заместительной почечной терапии, такой как гемодиализ, продолжает расти. Установка аутогенного артериовенозного свища (АВФ) остается основным вариантом сосудистого доступа для пациентов с ТПН. К сожалению, примерно половина пациентов, находящихся на гемодиализе, испытывают дисфункцию рук, связанную с диализным доступом (ARHD), начиная от тонкой парестезии и заканчивая цифровой гангреной. Примечательно, что основные биологические факторы, ответственные за АРГД, плохо изучены, и не существует адекватной модели на животных для выяснения механизмов и / или разработки новых терапевтических средств для профилактики / лечения АРГД. Здесь мы описываем новую мышиную модель, в которой AVF создается между левой общей подвздошной артерией и веной, тем самым облегчая оценку патофизиологии конечностей. Микрохирургия включает в себя изоляцию сосудов, продольную венотомию, создание артериовенозного анастомоза и венозную реконструкцию. Фиктивные операции включают в себя все критические этапы, кроме создания AVF. Размещение АВФ подвздошной кости приводит к клинически значимым изменениям центральной гемодинамики, периферической ишемии и нарушениям нейромоторных характеристик задних конечностей. Эта новая доклиническая модель AVF обеспечивает полезную платформу, которая повторяет распространенные нейромоторные возмущения, о которых сообщают пациенты, находящиеся на гемодиализе, позволяя исследователям исследовать механизмы патофизиологии АРГД и тестировать потенциальные терапевтические средства.
Установление и сохранение функционального сосудистого доступа остается важной основной целью для пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности (ТПН), получающих заместительную почечную терапию посредством гемодиализа1. Повторные процедуры гемодиализа необходимы для удаления продуктов жизнедеятельности, нормализации электролитов и поддержания баланса жидкости после того, как функция почек становится неадекватной, и, таким образом, необходимы для долгосрочной выживаемости2. Таким образом, сосудистый доступ представляет собой «спасательный круг» для пациентов с ТПН, и размещение аутогенного артериовенозного свища (АВФ) остается предпочтительным вариантом доступа к диализу среди этой когорты3. Тем не менее, примерно 30-60% пациентов, находящихся на гемодиализе, испытывают целый спектр нарушений кисти, клинически определяемых как дисфункция рук, связанная с доступом (ARHD). Симптомы АРГД могут варьироваться от слабости и дискоординации до моноплегии и пальцевой гангрены, которые могут возникать рано после создания АВФ или развиваться постепенно с созреванием свища. Кроме того, ARHD усложняет схему лечения ТПН, что связано с низким качеством жизни, высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний и повышенной смертностью 2,3,4.
Было разработано несколько моделей на животных для изучения сосудистого ремоделирования, вызванного гемодинамическими изменениями после создания AVF 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. Модели крупных животных с АВФ подвздошной или бедренной кости 16,17,18,19,20 и модели грызунов с использованием анастомоза сонной артерии-яремной вены или формирования свища нижней полой вены инфраренальной аорты хорошо известны для изучения вышеупомянутых аспектов созревания и проходимости АВФ 21 . Например, венозная гипертензия, больший диаметр просвета и увеличение толщины стенки вены являются признаками успешного созревания АВФ, тогда как значительный фиброз среды и гиперплазия интимы или развитие тромба без изменений потока часто характеризуют неудачи АВФ 6,15. Тем не менее, модели крупных животных не обладают экспериментальной гибкостью или трансгенными возможностями мышиных моделей, в то время как современные модели грызунов не облегчают исследование АРГД из-за анатомического расположения и/или отсутствия сопутствующей патологии конечностей. Действительно, из-за отсутствия установленной доклинической модели животных, которая повторяет соответствующий клинический фенотип, прогресс исследований по выяснению патобиологических механизмов и разработке новых терапевтических стратегий оставался в застое, несмотря на прогрессирующее увеличение числа симптоматических пациентов с ДРГД. Таким образом, основная цель этого исследования состоит в том, чтобы представить уникальную мышиную модель АРГД, обеспечивающую процедурные этапы микрохирургии АВФ и характеристику патофизиологии, связанной с АВФ.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все процедуры были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию (IACUC) Университета Флориды и Медицинским центром по делам ветеранов Малкольма Рэндалла.
ПРИМЕЧАНИЕ: Молодые взрослые (8-10 недель) самцы мышей C57BL / 6J были приобретены в лаборатории Джексона и размещены в помещении для контролируемых животных с легким (12-часовой свет: 12-часовой темный цикл), температурой (22 °C ± 1 °C) и влажностью (50% ± 10%). Пяти мышам было разрешено жить в клетке (Ш: 18 см x Д: 29 см x В: 12,5 см) с материалами для гнездования, пищей и водой, которые были доступны вволю. После 7 дней акклиматизации среды обитания со стандартным кормом мыши были переведены на рацион на основе казеина в течение 7 дней в качестве переходной фазы диеты. После этого мышей кормили чау-чау на основе казеина добавкой аденина 0,2%-0,15% в течение 2-3 недель, чтобы вызвать почечную дисфункцию (ХБП) до операции AVF, как описано ранее22,23,24. Контрольные мыши получали пищу на основе казеина без добавок аденина (контроль). Контрольная диета и диета при ХБП сохранялись в течение всего послеоперационного восстановительного периода (POD).
1. Предоперационные измерения
2. Хирургическая подготовка
3. Анестезия и позиционирование
4. Исследование хирургической целевой области
5. Создание общего анастомоза подвздошной артериовенозной фистулы
6. Послеоперационный уход и измерение
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Животные, подвергшиеся воздействию адениновой диеты, имеют сниженную скорость клубочковой фильтрации (контроль: 441,3 ± 54,2 мкл / мин против ХБП: 165,1 ± 118,3 мкл / мин, p < 0,05) и повышенный уровень азота мочевины в сыворотке крови (контроль: 20,39 ± 4,2 мкл / мин против ХБП: 38,20 ± 10,65 мкл / мин, p < 0,05) по сравнению с животными, получавшими чау на основе казеина, что подтверждает наличие почечной недостаточности до операции по удалению артериовенозной фистулы.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Распространенность пациентов с АРГД, находящихся на гемодиализе после создания АВФ, продолжала увеличиваться30,31. Действительно, неразрешенные симптоматические осложнения 4,32,33, такие как боль, слабость, парестезии и/или снижение диапазона движений, могут негативно повлиять на самочувствие пациента 4,32,33,34,35,36 и угрожать его способности по...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам раскрывать нечего.
Мы искренне благодарим доктора Гуаньи Лу из отделения сосудистой хирургии и эндоваскулярной терапии Университета Флориды за техническую поддержку в разработке модели подвздошной АВФ, а также хирургическую подготовку, а также Рави Кумара из кафедры прикладной физиологии и кинезиологии Университета Флориды за техническую поддержку в получении живых микрохирургических изображений.
Эта работа была поддержана грантами Национального института здоровья и Национального института сердца, легких и крови, номера Института R01-HL148697 (для S.T.S.), а также грант Американской кардиологической ассоциации No POST903198 (для K.K.).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,15% Диета с аденином | ENVIGO | TD.130899 | 20% казеин, 0,15% аденин, 0,9% P |
| 0,2% Диета с аденином | ENVIGO | TD.130900 | 20% казеин, 0,2% аденин, 0,9% P |
| 10-0 Нейлоновый шов | AD хирургический | XXS-N1005T4 | |
| 29 г игольчатые шприцы | Exel International | 14-841-32 | |
| 31 г игольчатые шприцы | Advocate | U-100 инсулиновый шприц | |
| 4-0 шелковый шовный материал | AD хирургический | S-S41813 | |
| 45-градусный угловой щипцы Дюмон | Fine Science Tools | 11253-25 | |
| 5-0 PGA шовный материал | AD хирургический | PSGU-518R13 | |
| 6-0 шелковый шовный материал | AD хирургический | S-S618R13 | |
| Рассасывающаяся желатиновая губка | ETHICON | 1975 | |
| Алкогольные препараты | Covidien | 5110-cs4000 | 70% изопропиловый спирт |
| Бупренорфин | NA | 0,01 г/мл | |
| C57BL6/J мыши | Jaxon Лабораторная | ||
| казеиновая диета | ENVIGO | TD.130898 | 20% казеин, 0,9% P |
| Ватные палочки | CONSTIX | SC-9 | Средние односторонние круглые ватные палочки |
| Ватные палочки | CONSTIX | SC-4 | Маленькая двусторонняя твердая, острая, заостренная ватная палочка |
| Нетканые губки Curity (2x2) | Covidien | 9022 | |
| Изогнутые пружинные ножницы Vannas | Fine Science Tools | 15001-08 | |
| Допплеровский ультразвук | VisualSonics | Vevo 2100 | |
| Extra fine graefe щипцы | Fine Science Tools | 11150-10 | 2 пары |
| Глаз лубрикант | CLCMEDICA | Optixcare смазка | |
| Гепарин (5000 Ед/мл) | Национальный список кодов лекарственных средств | 63739-953-25 | 100 МЕ/мл |
| Стерилизатор горячих шариков | Fine Science Tools | 18000-50 | |
| Низкотемпературный прижигание | Bovie | AA04 | |
| Триммер для ручек | Wahl | 5640-600 | |
| Неопудренные хирургические перчатки | Ansell | 7824PF | |
| Иглодержатели с круглой ручкой | Fine Science Tools | 12076-12 | |
| Стерильная простыня для полотенец | Dynarex | DY440-MI | |
| Стерилизованная 0,9% физиологического раствора | Национальный список кодов лекарственных средств | 46066-807-25 | |
| Прямые щипцы Dumont | Fine Science Tools | 11253-20 | |
| Прямой иглодержатель | Fine Science Инструменты | FST 12001-13 | |
| Прямые ванны пружинные ножницы | Fine Science Tools | 25001-08 | |
| ТризЧЛОР4 | Национальный список кодов лекарственных средств | 17033-279-50 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.