Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

כלי דם בלון פגיעה וIntraluminal מנהל בעורקי תרדמת העכברוש

Published: December 23, 2014 doi: 10.3791/52045

Summary

פרוטוקול זה משתמש קטטר בלון כדי לגרום לפציעה intraluminal על העורק הראשי חולדה ולהלן לעורר hyperplasia neointimal. זהו מודל מבוסס היטב לחקר המנגנונים של שיפוץ של כלי דם בתגובה לפציעה. כמו כן הוא משמש באופן נרחב כדי לקבוע את תוקפו של גישות טיפוליות פוטנציאליות.

Abstract

מודל פציעת בלון העורק הראשי בחולדות כבר מבוסס היטב במשך למעלה משני עשורים. הוא נשאר שיטה חשובה ללמוד את המנגנונים המולקולריים ותאיים מעורבים בdedifferentiation כלי דם שרירים חלק, היווצרות neointima ושיפוץ של כלי דם. Sprague-Dawley חולדות זכרי חיות המועסקות בתדירות הגבוהה ביותר עבור דגם זה. חולדות נקבות לא העדיפו כהורמונים נשיים הם מגן מפני מחלות כלי דם ובכך להציג את וריאציה להליך זה. התרדמה עזבה נפגעה בדרך כלל עם התרדמה תקין המשרתת כביקורת שלילית. פציעת הצוואר עזב נגרמת על ידי הבלון המנופח שdenudes האנדותל ולהתנפח של קיר הכלי. בעקבות פציעה, ניתן להעריך אסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות כגון שימוש בתרכובות תרופתיות ובין אם גן או העברת shRNA. בדרך כלל לגן או העברת shRNA, הסעיף נפצע בלומן הכלי הוא transduced מקומי למשך 30 דקות עם vחלקיקי iral קידוד או חלבון או shRNA למסירה וביטוי בדפנות כלי הדם שנפגעו. עיבוי Neointimal מייצג תאי שריר שגשוג של כלי דם חלקים בדרך כלל מגיע לשיא בשבועות 2 לאחר פציעה. כלי בעיקר נקצרים בנקודת זמן לניתוח תאי ומולקולרי של מסלולי איתות תא, כמו גם ביטוי גנים וחלבונים זה. יכולים גם להיות שנקטפו כלי בנקודות זמן קודמים על מנת לקבוע את התחלתה של ביטוי ו / או הפעלה של חלבון או מסלול ספציפי, בהתאם למטרות הניסיוניות נועדו. ניתן לאפיין כלים והוערכו באמצעות צביעה היסטולוגית, אימונוהיסטוכימיה, מבחני החלבון / mRNA, ומבחני פעילות. עורק התרדמה הימני שלם מאותו בעל החיים הוא בקרה פנימית אידיאלית. מושרה פציעת שינויים בפרמטרים מולקולריים ותאיים יכולים להיות מוערכים על ידי השוואת העורק נפצע בעורק השליטה תקין הפנימי. כמו כן, ניתן להעריך שיטות טיפוליות על ידי השוואה פוצעתעורק ד והתייחס לשליטה נפצע עורק בלבד.

Introduction

צנתרים בלון הם מכשירים רפואיים, המשמשים בהליך של צנתור, במטרה להרחיב את האתר חסום (ים) של טרשת או פקיק בכלי דם. לומן הכלי הצטמצם נאלץ לפתוח על ידי הבלון המנופח ואספקת דם תוחזר ברצף כדי להקל על תסמיני איסכמיה במורד הזרם, כגון אנגינה, אוטם שריר לב, וכאבי רגליים. עם זאת, ההצלחה הגדולה של אנגיופלסטיקה כבר פחתה בסיבוכים שלאחר ניתוח, כגון תוצאות מכוח גורמות בארוטראומה כלי דם (פגיעת בלון), כלומר קיר כלי שיפוץ ובמקרים רבים מחדש היצרות של לומן הכלי (היצרות) 1.

מספר המודלים של בעלי החיים פותחו מחקה את הליך הצנתור כדי לסייע לחוקרים להבין את המנגנונים העומדים בבסיס קיר שיפוץ כלי שיט הקשורים לבלון פציעה 2. בין כל המינים של בעלי החיים המשמשים לדוגמנות, עכברוש הוא אחד נפוץ ביותר בשימוש. Compared לארנבים, כלבים וחזירים, היתרונות של חולדות הם עלותם הנמוכה, הקלות היחסית שלהם שימוש והידע הנוכחי של פיזיולוגיה חולדה. למרות שיש לי עכברי יתרון נוסף במגוון רחב של זני מניפולציות גנטיים, כלי העכברים קטנים מדי כדי להכניס צנתר בלון. במהלך שלושת העשורים האחרונים, חולדות ניסוי אפשרו לחוקרים להגיע להבנה טובה יותר של המנגנונים המולקולריים ותאיים בבסיס היווצרות neointima וכלי דם שיפוץ 3-6. מעבר לפגיעה בבלון, שיפוץ כלי דם גם מעורב ברוב המחלות של כלי דם גדולים, כגון טרשת עורקים 7,8, יתר לחץ דם 9, ופרצת 10. כך, ידע שנרכש באמצעות מודל פציעת בלון הוא באופן כללי מועיל למחקרי קיר מחלת כלי דם הכוללים.

המטרה הכללית של מודל פציעת בלון העכברוש היא לא רק להבין נוסף מחלות כלי דם, אלא גם כדי לבדוק את העוצמה של סוכנים חדשים לבקרת מחלות 11,12. טיפול תרופתי קליני נוכחי להיצרות מוחל על ידי סטנטים משחררי תרופה הונחו באמצעות לומן הכלי מייד לאחר אנגיופלסטיקה. במודלים של בעלי חיים, יעיל עדיין חסכוני יותר בדרך לבדיקת סוכן חדשה היא שיטת זלוף intraluminal מפותחת מקומית. סוכני מועמד שנבדקו באמצעות שיטה זו כוללים תרופות מולקולה קטנות 13,14, ציטוקינים או צמיחת גורמי 15,16, סוכני גן מניפולציה (שיבוטים cDNA, siRNA, וכו ') 17-20, ופורמולציות תרופות רומן 21,22.

עד כה, מודל פציעת בלון העכברוש נשאר אחד המודלים השימושיים ביותר ללימוד מחלות / הפרעות של כלי דם. זהו הצעד המהותי מספסל לצד המיטה, בדרך כלל כצעד הראשון עובר במבחנה לin vivo, אבל זה לא צריך להיות אחרון. התוצאה של ניסויים בעכברים צריכה להיות נדונה ועוד מאופיין לפני התרגום לאדםשימוש קליני, בשל ההבדל במיטות כלי דם וכלי האנטומיה כמו גם הבדלים המהותיים בין מינים אנושיים והעכברוש 23-26. עם זאת, הוא עדיין כלי חיוני במחקר רפואי translational. בעוד מחקר כזה היה אמור להיות מוגבל על ידי חוסר חולדות מהונדסים גנטי, שהוא כבר לא היה בעיה שכן גישות הגנומי רומן כגון אבץ-אצבע nucleases 27, TALENs 28 וCRISPR-קאש 29 עשו חולדות נוקאאוט נגישות בקלות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הערה: השימוש בבעלי החיים לניסויים הבאים נבדקה ואושרה על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC).

1. נהלים לפני ניתוח

  1. לעקר מכשירי ניתוח לפני השימוש.
    1. החיטוי כל מכשירי הניתוח 24 שעות או פחות לפני הניתוח. אם ניתוחים מרובים מבוצעים באותו היום, לעקר את המכשירים על ידי מעקר את חרוז יבש בין ניתוחים.
  2. סנן לעקר את תמיסת מלח לפני השימוש.
  3. לשקול את העכברוש ולחשב את המינון של תרופות הרדמה (קטמין 80 מ"ג / קילוגרם ו -7 מ"ג / קילוגרם xylazine).
  4. לנהל את תרופות הרדמה תוך-peritoneally (IP).
    1. ודא הלימות הרגעה על ידי קמצוץ הבוהן ב5-10 דקות. לנהל מנה קטנה נוספת של תרופות (קטמין 7 מ"ג / קילוגרם ו -0.6 מ"ג / קילוגרם xylazine) אם ההרגעה אינה שלמה.
    2. ודא שהמחט היא עמוקה מספיק לסמים משלוח תוך-לitoneally בגלל כישלון כדי לספק את פתרון סמים כל לתוך חלל הצפק יגרום הרגעה לקויה.
      הערה: כיבים ונשירת שיער בעור במקום ההזרקה יהיו כמה ימים נראים לעין לאחר ניתוח, עקב הזרקה תת עורית פתרון תרופתי (sc) שלא במתכוון.
  5. הזרק 3 מיליליטר תת עורי מלח סטרילית פתרון (sc). באמצעות מקלון צמר גפן סטרילי, למרוח כמות קטנה של משחה עיניים לשני העיניים כדי למנוע את הקרניות מהתייבשות.
  6. הכן את ציוד החימום. רפידות חום טרום חמות על ידי מיקרוגל או אמבט מים.
  7. שים את החיה supinely על הפלטפורמה כירורגית.
    1. להסיר את השיער באזור צוואר הגחון. החל מסיר השיער עם מקלון צמר גפן, לחכות 30 שניות ולנגב לחלוטין עם גזה.
    2. ספוגית הצוואר עם לשפשף Povidone-יוד ו -70% אתנול.
  8. לשים על ציוד מגן אישי, כוללים שמלה, כיסוי שיער, מסכת מנתחים, ומשקפיים. לשים על sterאיל כפפות מנתחים בסוף לפני הטיפול במכשירי ניתוח סטרילי והאספקה.
  9. לעטוף את העכברוש בסדין ניתוח סטרילי עם רק אזור הצוואר החשוף.

2. ניתוחים

  1. במהלך ההליך הכירורגי, לבדוק לעומק הרגעה של בעלי חיים על ידי קמצוץ הבוהן בכל 15 דקות. אם בעל חיים מגיבים לקמצוץ הבוהן, להוסיף מנה קטנה נוספת (10% מהמינון הראשוני) של קטמין וxylazine.
  2. לנתח עורק התרדמה משותף שמאל (CCA)
    1. השתמש באזמל כדי לעשות חתך אורכי ישר באמצע הצוואר. האורך המשוער של חתך בעור הוא 1.5-2 סנטימטר, במטרה לבודד חלק 1.5-2 סנטימטר של עורק. האורך עשוי להשתנות תלוי במטרת המחקר.
    2. בבוטות לנתח את רקמת חיבור של העור. שמור את הטיפים מלקחיים ולוודא שלא לנקב את העור או הרקמה הבסיסית.
    3. לנתח שכבות שרירים longitudinally אלוןז בצד השמאל של קנה הנשימה.
    4. כאשר פותח את שכבת השריר, לדמיין את המרכז לאמנות עכשווית עזב עם העצב התועה המצורף מקרוב. בבוטות לנתח צד עורק התרדמה השמאלי בזהירות רבה כדי להפריד את העצב התועה עם המתיחה מינימאלית.
    5. לנתח CCA distally עד הסתעפות. זהירות לנתח הסתעפות ושני סניפים - עורק התרדמה פנימי (רשפ"ת) ועורק התרדמה חיצוני (ECA).
    6. שמור לנתח סביב המרכז לאמנות העכשווית, עד כ חלק של 1.5-2 סנטימטר של העורק מבודד מהרקמות הסובבות.
  3. פציעת בלון
    1. באופן קבוע לעשות מייתר על ECA בכ 5 מ"מ מהסתעפות. באופן קבוע ולקשור סניף העורפי של ECA המקורב להסתעפות של ECA וICA. כמו כן באופן קבוע ולקשור ענפים אחרים, אם בכלל, איתור בין הסתעפות ומייתר ECA - למשל, הסניף של בלוטת התריס מעולה. תפר שמשמש לכל חיבורי האותיות הוא 4-0 שחורמשי. קליפ על הקצה הפרוקסימלי של המרכז לאמנות עכשווית, ואת הקצה הדיסטלי של ICA.
      הערה: עכשיו, זרימת דם הופסקה באופן קבוע באמצעות קשירה (על ECA) או באופן זמני באמצעות מסיכה (במרכז לאמנות עכשווי ויק"א). תוכן Luminal באזור הסתעפות היה מבודד מהמחזור המערכתי.
    2. עושה חתך arteriotomy על ECA ידי מספריים קטנים-מיקרו. ודא שהחתך קרוב לקשר תפר דיסטלי. דם נקי עם צמר והכותנה מלוח.
    3. הכנס את צנתר בלון 2F תפח לתוך לום ECA. לקדם את צנתר בלון proximally ללום CCA. שמור קידום קטטר proximally עד קצהו מגיע בי קליפ נשאר.
    4. חבר את מכשיר ניפוח בלון למנעול luer נקבה על ברזלים 3-בדרך ולהתחבר מנעול luer הגברי של ברזלים 3-בדרך לקטטר הבלון.
    5. לאט לנפח את הבלון עם כ -1.5 לחץ כספומט, כדי להתנפח העורק הראשי לפי 1.5 מהקוטר. משוך בעדינות את הבלון rotationally חזרה להסתעפות.
    6. להוציא את האוויר מהבלון ולקדם אותו בחזרה לקצה הפרוקסימלי. לנפח את זה שוב ולחזור על משיכת-גב ההליך עוד פעמיים.
    7. למשוך את צנתר הבלון מלומן העורק.
  4. ממשל Intraluminal של חומרים כימיים (לדוגמא, siRNA, סמים)
    הערה: כאן, מגיב בשימוש הייתה תמיסה המכילה חלקיקי lentiviral קידוד או shRNA מיקוד מולקולת סטרומה אינטראקציה 1 (STIM1) או שליטה ללא מיקוד shRNA. STIM1 הוא חלבון endoplasmic הטרנסממברני יחיד רשתית (ER) שהוא חיישן ER Ca 2 + שליטה ההפעלה של קרום הפלזמה Ca 2 + ערוצים ומוסדרים במהלך dedifferentiation שריר חלק בכלי הדם לפנוטיפ נודד שגשוג 12,30-33.
    1. צרף קטטר מעל למחט תוך-כדי מזרק (24 G, 1.6 סנטימטרים). פתרון 30 μl לשאוב של reag הבדיקותמציג. הכנס את קטטר לתוך אותו החתך בECA.
    2. לקדם את קצה הצנתר לתוך המרכז לאמנות העכשווית ולקשור פיסת התפר עם קשר אחד בECA כדי לתקן את הצנתר ולסגור את החתך באופן זמני.
    3. להזריק את הפתרון מגיב בדיקות ללומן של המרכז לאמנות עכשווית. שמור את הפתרון בלומן הכלי למשך 30 דקות. לשמור על הרקמה החשופה לחים עם מי מלח ולכסות אותו עם פיסת הגזה רטובה.
    4. לאחר דגירה, לשאוב את הפתרון שנותר. שחרר שקשר יחיד ולמשוך את הקטטר.
    5. לקשור את ECA עם פיסת התפר proximally לחתך arteriotomy. הפוך את הקשר הקרוב ככל האפשר להסתעפות.
  5. סגור את הפצע.
    1. מאז פציעת הבלון והכנסת קטטר עלולה לגרום לדליפה או ניקוב כלי הדם, להסיר את הסרטון על ICA ולבדוק אם יש דליפה כלשהי. אם דימום הוא ציין, חל פיסת הגזה ולהפעיל לחץ עדין כדי לעצור את הדימום.
    2. הסרקליפ האחר במרכז לאמנות עכשווי.
    3. ודא שאין סימנים של דימום, ולאחר מכן להסיר את כל המהדקים ומכשירי ניתוח אחרים. חותך את התפרים עודפים.
    4. תפרים לסגור פצע באמצעות עור (4-0 משי שחור). ספוגית על כל הצדדים של הפצע הסגור עם Povidon-יוד או אנטי-ספטי / חיידקים / סוכן virucide אחר. הזרק 3 מיליליטר של תמיסת מלח סטרילית sc

3. נהלים לאחר ניתוח

  1. שמור חולדה על משטח חום לאחר ניתוח. לנהל מנה אחת של 0.05 מ"ג / קילוגרם עצירות באמצעות זריקה תוך שרירית (IM) לחולדה. במהלך הליך ההתאוששות, לשמור את העיניים והפה של בעלי החיים לחים. לפקח על בעלי החיים עד שהוא ער ומהלך.
  2. מניחים את החיה בכלוב נקי ללא כל מצעים עד שהוא התאושש לחלוטין. לאחר התאוששות, בעלי החיים יוחזרו לחדר בעלי החיים ושוכנו בנפרד.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

שבועיים לאחר פציעה, עורקי הראש נקצרים, מחולקים ונתונים לניתוח מורפולוגי. עורקים הם בחתך רוחב ומוכתם עם H & E (איורים 1, 2 ב ', ג' ו -3). קיר עורק התרדמה עכברוש מכיל ארבע שכבות של lamina אלסטי, המופיעות כקווים ורודים. השטח שבין lamina החיצוני ביותר, lamina אלסטי החיצוני (הצלופח) וlamina הפנימי ביותר, lamina הפנימי אלסטי (IEL) הוא שריר השכבה החלקה התקשורת (איור 1). האזור הפנימי של IEL הוא אינטימה, monolayer של תאי האנדותל בכלי ללא פגע; או היפרפלזיה neointimal בכלי פצוע. בעורק התרדמה נפצע, התקשורת היא עבה יותר בכלי שליטה בשל התפשטות של תאי שריר חלק. העובי של neointima דומה או גדול יותר בעובי של התקשורת באותו העורק. Adventitia גם מעובה עם תצהיר קולגן חזק (איור 1 ב ', ד'). לעורק שטופל במחשבהג 'נטלמן נבדק ביכולתה לעכב היווצרות neointima (במקרה זה, STIM1 shRNA), אזור neointimal של החתך קטן יותר בהשוואה לעורק השליטה נפצעה (איור 2). תוקפם של מציאה STIM1 עם shRNA ניכר את רמת ביטוי STIM1 ירד במידה רבה בneointima הכלי נפצע ותקשורת, בהשוואה לכלי השליטה נפצעה.

כפי שציינו בסעיף דיון, מנתחים צריכים להיות זהירים שלא לנפח את הבלון מעל ולפגוע בכלי השיט באופן מוגזם. זה יגרום לקיר הכלי להתפקע, דבר שיגרום לדליפת דם והיווצרות קרישי דם חזקה הן בלום ועל פני השטח החיצוניים של עורק, כפי שמוצגת באיור 3.

איור 1
איור 1: חתכים בעורק התרדמה עכברוש מוכתמים בHematoxylin מבנה וEosin (H & E). () מורפולוגיה של (מימין) המרכז לאמנות עכשווית. (B) המורפולוגיה הנורמלית / שלמה של פצועים (משמאל) המרכז לאמנות עכשווית, המציג היווצרות neointima וadventitia / עיבוי תקשורת. (C) של התרדמה החולדה הנורמלית קיר עורק. אינטימה היא monolayer של תאי האנדותל המצפים על lamina הפנימי אלסטי (IEL). תקשורת היא תאי שריר חלק ורקמות אלסטיות בין IEL וlamina החיצוני אלסטי (צלופח). Adventitia הוא השכבה החיצונית. עיבוי חזק קיר עורק התרדמה (D) עכברוש 2 שבועות לאחר פציעה. התפשטות תאי שריר חלק והגירה להוביל להיווצרות neointima ועיבוי תקשורת. neointima קונצנטריים הטיפוסי מעוצב ותקשורת / adventitia מעובה, המציג דור מוצלח של פנוטיפ פציעת בלון. אדום הצביעה (eosin) היא משופרת בadventitia, בשל סינתזת קולגן חזקה. ברים סולם הם 100 מיקרומטר.

s "> איור 2
איור 2: חתכים של עורקי ראש העכברוש עם הטיפול בshRNA-STIM1 או שליטת shRNA, שבועיים לאחר פציעה () מכתים Immunofluorescent של מכתים STIM1 וDAPI של גרעינים בחתכים משני הקבוצות.. הביטוי המוחלש של תערוכת STIM1 והיווצרות neointima בסעיף עורק shRNA-STIM1 טופל. (B) צביעת H & E של סעיף עורק shRNA-STIM1. מעקב ג הדיגיטלי של גבול neointima, IEL וצלופח, לצורך אזורי מדידה של לומן, neointima ותקשורת. בר סולם הוא 100 מיקרומטר.

איור 3
איור 3: דוגמא של תת-אופטימלי או כישלון ליצור מודלים neointimal () אקסצנטרי במקום neointima קונצנטריים נוצר.בשל תופח לא תקין. (ב) פגיעה מוגזמת (על ידי בלון מנופח יתר) גרם לנזק חמור לכלי השיט והקרע של קיר הכלי, שבא לידי ביטוי על ידי laminas אלסטי רציף. פגיעה קשה שנגרמה פקיק, שחסם את לומן כלי כולו והרחיב אל adventitia. יתר על כן, הדבקה משופרת התרחשה בין adventitia ורקמת השומן שמסביב. בר סולם הוא 100 מיקרומטר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

פציעת בלון התרדמה העכברוש תוארה היטב על ידי Tulis בשנת 2007 34. זה כבר נדון באופן מקיף את כל הפרטים של הליך זה על ידי ד"ר Tulis. הקוראים המעוניינים בביצוע הליך זה מומלצים מאוד לקרוא הפרוטוקול 'Tulis. עם זאת, יש דבר אחד שאנחנו לא מסכימים עם ד"ר Tulis: במקום ניפוח הבלון עם מי מלח או כל סוג של נוזל, שהצענו כדי לנפח אותו עם אוויר. על פי הניסיון האישי שלנו, ניפוח עם נוזל בקושי יכול למנוע בועות אוויר. בנוסף, קשה יותר בגמישות כדי להתאים את הלחץ במהלך הליך פציעה ועלול לגרום ללחץ ופגיעה נוספים לעורק. טיפ טכני נוסף הוא להשתמש "כרית" קטנה (עשויה מגבת נייר או גזה) כדי לתמוך בצווארו של בעל החיים במהלך ניתוח.

בהתבסס על הדוחות קודמים וכמה שנים של ניסיון עם הליך פציעת בלון חולדה, המחברים נוצרו simplifie שונה מעט ופרוטוקול ד 35. בנוסף, עירוי intraluminal של תרופות מייד אחרי פציעה כבר הוכיח. זה בערך הכפיל את הזמן של הליך ניתוח הישרדות זה ובכך דורש התנסות נוספת. החשש העיקרי בתקופת הזמן הממושכת הוא מטוס ההרדמה. מינון ראשוני של תרופת הרדמה יכול לשמור על ההרגעה של החולדה במשך 30-45 דקות ואז בעלי החיים צריכים להיבדק לעתים קרובות על ידי הבוהן קמצוץ, במיוחד בזמן עירוי 30 דקות. הסיבה לשימוש בסמי הרדמה בזריקות במקום הרדמה נשימתית לניתוח הספציפי הזה היא majorly בשל הנטייה של הראש של החולדה. על פי ניסיונם של המחברים, החדרת בלון לעורק התרדמה היא הרבה יותר קלה לביצוע, כאשר החולדה של שוכבים עם ראשו כלפי מנתח. בעת ביצוע ניתוח, מומלץ מאוד לעשות את זה מתחת למכסת מנוע קטר (כדי למנוע אלרגיה פוטנציאלית) או קבינט בטיחות ביולוגי כאשר מתנות lentivirus. במקרה זה, אני המגושםקונוס nhalation וצינורות יפריעו לזרימת האוויר של מכסה המנוע, וגם להפוך את אזור הניתוח קשה יותר לגישה. עם זאת, הוא עדיין מומלץ מאוד להשתמש הרדמה נשימתית אם המנתח גם יכול לבצע את הניתוח עם הנטייה ההפוכה של הראש של בעלי החיים.

במהלך עירוי, שים לב, כדי למנוע בועות אוויר בלומן הכלי.

כמו בכל ניתוח אחר מכרסמים, היפותרמיה היא הדאגה העיקרית לאורך כל ההליך. השתמש בציוד לחימום נאות כדי למנוע סבל של בעלי חיים מהיפותרמיה, מה שעלול להוביל למוות. בינתיים, / יש להימנע גם היפרתרמיה על חימום. בעת שימוש בחום-pad, מגבות מומלץ למקם בין גוף חום-pad ובעלי חיים כדי למנוע את החיה מחימום יתר.

שני פתרונות, מלוח וhydrochloride לידוקאין (1%), מומלצים מאוד להיות מיושמים על רקמות חשופות בעת צורך במהלך ההליך הכירורגי. רקמות שנחשף במהלך ניתוח צריך להישמר לחה על ידי מלוח מעוקר. מתיחת כירורגי לעתים קרובות גורמת להתכווצות שרירים והתכווצות כלי שיט של עורק התרדמה. החדרת צנתר הבלון לתוך עורק נדבק נוטה להיכשל; כאשר הכנסת בלון היא מוצלחת בתנאים אלה, זה יגרום חמור מתיחה או לניזק בעורק. לידוקאין כתרופת הרדמה מקומית ניתן להשתמש כדי להירגע ולהרחיב את כלי הדם.

הבלון מנופח עם כ -1.5 לחץ כספומט והתאמה נכונה נדרשת לכל ניתוח, כתוצאה מהשינוי בפלסטיות של הבלון בגיל (אם שימוש חוזר) והווריאציה של קוטר CCA. בנוסף, בשל קשיחות של כמה עורקי הבלון עשוי להיות מנופח יתר, אך לא ניתן לראות. במקרה זה, כאשר הבלון מנופח, המנתח צריך מעט למשוך את הקטטר כדי לבדוק את העמידות של עורק ולהתאים לחץ בלון בהתאם. חזק מושכים יגרום נזק או קרע חמורים בrtery, דליפת דם, וכישלון של מודל ניסיוני. צנתר הבלון ניתן לעשות שימוש חוזר מספר פעמים, כל עוד הבלון עדיין עובד היטב. לחטא צנתר בלון באמצעות Cidex לצורך השימוש חוזר. החומרים שעשויים צנתר בלון, לטקס הגומי הטבעי ופוליאתילן, אושרו להיות תואם Cidex. הפרוטוקולים מפורטים לחיטוי מכשירים רפואיים באמצעות Cidex תוארו 37. זה חשוב למנתח כדי לבדוק את הדליפה של בלון בכל פעם לפני השימוש.

דפוס התפר המתמשך בדרך כלל לא מומלץ להשתמש לסגירת עור. במקום זאת, קליפים פצע ודפוס תפר קטע בדרך כלל מומלצים. עם זאת, כאשר החתך הוא בחלק הגוף הפעיל ורגיש מאוד, הצוואר, זה לא יכול להיות המקרה. על פי הניסיון שלנו, בסופו קליפים ודפוס תפר קטע הסתיים עם שיעור גבוה יותר של כישלון סגירה. קליפים שאבדו או תפרים נשברו על ידי גירוד חיה קרו very לעתים קרובות, שהיה ככל הנראה בשל גירוד יותר הנגרם על ידי קליפים מתכת או קצות תפר מרובים. בעת השימוש בתבנית תפר מתמשכת, שיעור הכישלון היה רק ​​1% במעבדה שלנו עם מאות חולדות. בנוסף, השיטה הטובה ביותר כדי לסגור עור היא כנראה דפוס התפר תוך-, למרות שאנחנו לא הצלחנו להראות את זה בוידאו.

יש מגוון של שיטות זמינות לצביעה היסטולוגית של סעיפי רקמות. צביעת H & E היא אחד הנפוץ ביותר. קוראים מופנים למאמר דן באופן מקיף 36, על ידי Tulis, לקריאה נוספת. על מנת לקבל מידע מדויק יותר של מבנים למינרית, כתם רקמות אלסטיות של Verhoeff עם ואן Gieson Counterstain (הכתמת VVG) מומלץ מאוד.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French  Edwards Lifesciences, Germany  120602F
Deltaphase Operating Board - Includes 2 Pads & 2 Insulators Braintree Scientific, Inc. 39OP
LED light source Fisher Scientific 12-563-501 
Hartmann Mosquito Forceps 4” curved Apiary Medical, Inc. San Diego, CA gS 22.1670
Crile Retractor 4” double ended Apiary Medical, Inc. gS 34.1934
Other surgical instruments Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD
Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24 G BD 381312
Ketamine HCl, 100 mg/ml, 10 ml Ketaset- Patterson Vet 07-803-6637 
Xylazine (AnaSed), 20 mg/ml, 20 ml Ketaset- Patterson Vet 07-808-1947
Buprenex, 0.3 mg/1 ml (5 Ampules/Box) Ketaset- Patterson Vet 07-850-2280
Nair Baby Oil Hair Removal Lotion - 9 oz Amazon/Walmart/CVS N/A
Inflation Device Demax Medical DID30
D300 3-way Stopcock B.Braun Medical Inc. 4599543
Artificial Tears Ointment  Rugby Laboratories, Duluth, GA N/A

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Landzberg, B. R., Frishman, W. H., Lerrick, K. Pathophysiology and pharmacological approaches for prevention of coronary artery restenosis following coronary artery balloon angioplasty and related procedures. Progress in Cardiovascular Diseases. 39, 361-398 (1997).
  2. Muller, D. W., Ellis, S. G., Topol, E. J. Experimental models of coronary artery restenosis. J. Am. Coll. Cardiol. 19, 418-432 (1992).
  3. Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. I. Smooth muscle growth in the absence of endothelium. Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 327-333 (1983).
  4. Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. Mechanisms of stenosis after arterial injury. Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 208-215 (1983).
  5. Clowes, A. W., Clowes, M. M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. IV. Heparin inhibits rat smooth muscle mitogenesis and migration. Circulation Research. 58, 839-845 (1986).
  6. Li, G., Chen, S. J., Oparil, S., Chen, Y. F., Thompson, J. A. Direct in vivo evidence demonstrating neointimal migration of adventitial fibroblasts after balloon injury of rat carotid arteries. Circulation. 101, 1362-1365 (2000).
  7. Kiechl, S., Willeit, J. The natural course of atherosclerosis. Part II: vascular remodeling. Bruneck Study Group. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 19, 1491-1498 (1999).
  8. Yamamoto, S., et al. Derivation of rat embryonic stem cells and generation of protease-activated receptor-2 knockout rats. Transgenic Research. 21, 743-755 (2012).
  9. Intengan, H. D., Schiffrin, E. L. Vascular remodeling in hypertension: roles of apoptosis, inflammation, and fibrosis. Hypertension. 38, 581-587 (2001).
  10. Meng, H., et al. Complex hemodynamics at the apex of an arterial bifurcation induces vascular remodeling resembling cerebral aneurysm initiation. Stroke. 38, 1924-1931 (2007).
  11. Sun, C. K., Shao, P. L., Wang, C. J., Yip, H. K. Study of vascular injuries using endothelial denudation model and the therapeutic application of shock wave: a review. American Journal of Rranslational Research. 3, 259-268 (2011).
  12. Zhang, W., et al. Orai1-mediated I (CRAC) is essential for neointima formation after vascular injury. Circulation Research. 109, 534-542 (2011).
  13. Ollinger, R., et al. Bilirubin: a natural inhibitor of vascular smooth muscle cell proliferation. Circulation. 112, 1030-1039 (2005).
  14. Levitzki, A. PDGF receptor kinase inhibitors for the treatment of restenosis. Cardiovascular Research. 65, 581-586 (2005).
  15. Asahara, T., et al. Local delivery of vascular endothelial growth factor accelerates reendothelialization and attenuates intimal hyperplasia in balloon-injured rat carotid artery. Circulation. 91, 2793-2801 (1995).
  16. Lee, K. M., et al. Alpha-lipoic acid inhibits fractalkine expression and prevents neointimal hyperplasia after balloon injury in rat carotid artery. Atherosclerosis. 189, 106-114 (2006).
  17. Ji, R., et al. MicroRNA expression signature and antisense-mediated depletion reveal an essential role of MicroRNA in vascular neointimal lesion formation. Circulation Research. 100, 1579-1588 (2007).
  18. Merlet, E., et al. miR-424/322 regulates vascular smooth muscle cell phenotype and neointimal formation in the rat. Cardiovascular Research. 98, 458-468 (2013).
  19. Huang, J., Niu, X. L., Pippen, A. M., Annex, B. H., Kontos, C. D. Adenovirus-mediated intraarterial delivery of PTEN inhibits neointimal hyperplasia. Arteriosclerosis, Thrombosis, And Vascular Biology. 25, 354-358 (2005).
  20. Gonzalez-Cobos, J. C., et al. Store-independent Orai1/3 channels activated by intracrine leukotriene C4: role in neointimal hyperplasia. Circulation Research. 112, 1013-1025 (2013).
  21. Guzman, L. A., et al. Local intraluminal infusion of biodegradable polymeric nanoparticles. A novel approach for prolonged drug delivery after balloon angioplasty. Circulation. 94, 1441-1448 (1996).
  22. Lipke, E. A., West, J. L. Localized delivery of nitric oxide from hydrogels inhibits neointima formation in a rat carotid balloon injury model. Acta Biomaterialia. 1, 597-606 (2005).
  23. Osterrieder, W., et al. Role of angiotensin II in injury-induced neointima formation in rats. Hypertension. 18, II60-II64 (1991).
  24. Powell, J. S., et al. Inhibitors of angiotensin-converting enzyme prevent myointimal proliferation after vascular injury. Science. 245, 186-188 (1989).
  25. Does the new angiotensin converting enzyme inhibitor cilazapril prevent restenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty? Results of the MERCATOR study: a multicenter, randomized, double-blind placebo-controlled trial. Multicenter European Research Trial with Cilazapril after Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MERCATOR) Study Group. Circulation. 86, 100-110 (1992).
  26. Faxon, D. P. Effect of high dose angiotensin-converting enzyme inhibition on restenosis: final results of the MARCATOR Study, a multicenter, double-blind, placebo-controlled trial of cilazapril. The Multicenter American Research Trial With Cilazapril After Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MARCATOR) Study Group. J Am Coll Cardiol. 25, 362-369 (1995).
  27. Geurts, A. M., et al. Knockout rats via embryo microinjection of zinc-finger nucleases. Science. 325, 433 (2009).
  28. Tesson, L., et al. Knockout rats generated by embryo microinjection of TALENs. Nature Biotechnology. 29, 695-696 (2011).
  29. Li, D., et al. Heritable gene targeting in the mouse and rat using a CRISPR-Cas system. Nature Biotechnology. 31, 681-683 (2013).
  30. Potier, M., et al. Evidence for STIM1- and Orai1-dependent store-operated calcium influx through ICRAC in vascular smooth muscle cells: role in proliferation and migration. FASEB Journal : Official Publication Of The Federation Of American Societies For Experimental Biology. 23, 2425-2437 (2009).
  31. Aubart, F. C., et al. RNA interference targeting STIM1 suppresses vascular smooth muscle cell proliferation and neointima formation in the rat. Molecular Therapy. The Journal Of The American Society Of Gene Therapy. 17, 455-462 (2009).
  32. Berra-Romani, R., Mazzocco-Spezzia, A., Pulina, M. V., Golovina, V. A. Ca2+ handling is altered when arterial myocytes progress from a contractile to a proliferative phenotype in culture. American journal of physiology. Cell Physiology. 295, C779-C790 (2008).
  33. Bisaillon, J. M., et al. Essential role for STIM1/Orai1-mediated calcium influx in PDGF-induced smooth muscle migration. American journal of physiology. Cell Physiology. 298, C993-C1005 (2010).
  34. Tulis, D. A. Rat carotid artery balloon injury model. Methods In Molecular Medicine. 139, 1-30 (2007).
  35. Zhang, W., Trebak, M. Balloon Injury in Rats as a Model for Studying TRP Channel Contribution to Vascular Smooth Muscle Remodeling. T TRP Channels in Drug DiscoveryMethods in Pharmacology and Toxicology. Szallasi, A., Bíró, T. , Humana Press. 101-111 (2012).
  36. Tulis, D. A. Histological and morphometric analyses for rat carotid balloon injury model). Methods In Molecular Medicine. 139, 31-66 (2007).
  37. Advanced Sterilization Products. How to use Cidex OPA solution. , Available at: http://www.hopkinsmedicine.org/hse/forms/cidexopa/OPAHowToUse.pdf (2014).

Tags

רפואה גיליון 94 העורק הראשי של עכברוש פציעת בלון neointima מחלת כלי דם מודל חיה היפרפלזיה של תאי שריר חלק בכלי דם קיר שיפוץ כלי דם
כלי דם בלון פגיעה וIntraluminal מנהל בעורקי תרדמת העכברוש
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, W., Trebak, M. VascularMore

Zhang, W., Trebak, M. Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery. J. Vis. Exp. (94), e52045, doi:10.3791/52045 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter