Summary

Порядок человека подкожных вен<em> Экс Vivo</em> Перфузии и внешнего подкрепления

Published: October 01, 2014
doi:

Summary

Механизмы, ведущие к развитию гиперплазии интимы (Ih) и вены отторжения трансплантата до сих пор мало изучены. Это исследование описывает экс естественных систему заливать человека вены в контролируемых расхода и давления. Кроме того, эффективность внешней арматуры сетки, чтобы ограничить развитие IH оценивали.

Abstract

Основой современных методов лечения для широкого окклюзионной артерий является венозная шунтирование. Тем не менее, его долговечность угрожает гиперплазии интимы (IH), что в конечном итоге приводит к окклюзии сосудов и отторжения трансплантата. Механические силы, особенно с низким напряжение сдвига и высокой напряженности стены, как полагают, чтобы инициировать и поддерживать эти клеточные и молекулярные изменения, но их точное вклад еще предстоит разгадать. Чтобы выборочно оценить роль давления и напряжения сдвига на биологии IH, экс естественных перфузии система (ЦПС) была создана, чтобы заливать сегменты подкожных вен человека при артериальной режима (стресс при высокой скорости сдвига и высокого давления). Дальнейшие технические новшества позволили одновременное перфузии двух отрезков от том же ключе, один армированной внешней сетки. Вены собирали с помощью метода нет касание и сразу переданы в лабораторию для сборки в ЦПС. Один сегмент свежемолотым Isolованные вены не перфузировали (контроль, день 0). Два других сегментов перфузировали на срок до 7 дней, один из которых полностью защищенных с 4 мм (диаметр) внешнего сетки. Давление, скорость потока, и пульс были Постоянный мониторинг и корректировка, чтобы имитировать гемодинамики условия, существующие в бедренную артерию. По окончании перфузии, вены были демонтированы и использованы для гистологического и молекулярного анализа. Под бывших естественных условиях, перфузии высокого давления (артериальной, среднее = 100 мм рт.ст.) достаточно для генерации IH и реконструкцию человека вен. Эти изменения сводятся в присутствии внешнего полиэфирной сетки.

Introduction

Сердечно-сосудистые заболевания являются ведущей причиной заболеваемости и смертности в западных странах 1. Несмотря на достигнутые сдвиги в эндоваскулярного лечения, шунтирование остается основой современных методов лечения, таким образом более полумиллиона венозных шунтов ежегодно производится в США. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, 30-60% нижних конечностей венозных шунтов терпит неудачу в течение первых лет в связи с гиперплазией интимы (IH) 2. Механические силы, особенно с низким напряжение сдвига (SS) и высокая стена напряженность, являются ключевыми в инициации и развитии этого гиперплазированной ответ 3,4. Для решения этого вопроса, экс естественных условиях вены перфузии система (ЦПС) был создан для изучения, в строго контролируемых условиях гемодинамики (давление и напряжение сдвига), поведения человека подкожных вен. В этом исследовании, после введения в артериальной-обращении, как, высокое давление (среднее = 100 мм рт.ст.) было достаточно, чтобы стимулировать prolifие и миграции гладкомышечных клеток интимы в слое (Ih) 5.

Млекопитающих исследования показали, использование внешнего армирования в качестве эффективного метода для поддержки "arterialized вену" и противодействовать острый гемодинамические изменения вены лица после имплантации в артериальной среде. Сетка предотвратили более-живота, увеличение напряжения сдвига, и снижается напряжение стенок и, следовательно IH 6-10. Тем не менее, основные механизмы и его применимость к человеческим венам в улучшении обходной проходимость не были полностью характеризуется. Наши ЦПС был использован для сравнения, в состоянии, имитирующих изменения вены лица один раз, вставленные в артериальной режима (стресс при высокой скорости сдвига и давления), поведение подкожных вен человека в отсутствие и в присутствии внешнего макропористом полиэстер трубчатой ​​сетки. По предотвращения патологического ремоделирования и IH, сетка представил доказательства своей потенциальной клинической эффективности 11 </sup>.

Это исследование 1) вводит модель экс естественных человека подкожных вен перфузии под регулируемым давлением и напряжением сдвига 2) показывает, что внешняя макро-пористых полиэфирной сетки уменьшает IH и предоставляет важную информацию для ее потенциального клинического применения.

Protocol

Этический комитет Университета Лозанны утвердил эксперименты, которые в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации 1975 года, в редакции 1983 для использования тканей человека. 1 человека большой подкожной вены Harvest Получить излишки сегменты бе…

Representative Results

ЦПС предоставляет ценный инструмент самостоятельно оценить гемодинамические силы на подкожная вена человек прививает ремоделирования и IH. На рисунке 1 показана перфузии камеры и поддержку вену. На рисунках 1А и В, поддержка вены до (1А)</stro…

Discussion

Это исследование раскрывает экс естественных условиях вены перфузии системы (ЦПС) на выполнение работ по гемодинамики исследования в человека вен. Эта система позволяет подкожных вен перфузии при определенных параметров гемодинамики при отсутствии отягчающих воспалительных и ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана грантами от ОЯТ [31003A-138528], в Octav и Марселла Ботнарь фонда, Фонда Новартис и Эмма Мушамп фонда. Мы благодарим Martine Lambelet и Жан-Кристоф STEHLE за отличную техническую помощь.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
RPMI 1640 – Glutamax Life Technologies 61870-010
Penicilline/Streptomycine/Fungizone Bioconcept 4-02F00-H
Dextran from Leuconostoc spp. 500 gr. Sigma-Aldrich 31390
Tampon PBS CHUV pH 7.1-7.3 1 lt. Laboratorium und Grosse Apotheke Dr. G. Bichsel AG 100 0 324 00
Cryosectionning embedding medium – Tissue-Tek OCT Compound Fisher Scientific 14-373-65
Silicon Tubing (Peroxide) L/S 16 (96400-16 ) – 7.5m Idex Health & Science GMBH MF0037ST
Y-splitter  Idex Health & Science GMBH Y-connector
35 mm Culture dish Sigma-Aldrich CLS430165-100EA
15 ml Falcon tube BD Bioscence 352096
50 ml Falcon tube BD Bioscence 352098
Gearing pump – Reglo-Z Idex Health & Science GMBH SM 895   App-Nr 03736-00194
Pump Head Idex Health & Science GMBH MI0008 
Monitoring Kit TRANSPAC IV icumedical 011-0J736-01
20 mL Syringes B. Braun Medical SA 4612041-02
Etibon 3-0 FS-2 Ethicon- Johnson&Johnson EH7346H
Mesh ProVena 6-8mm B. Braun Medical SA 1105012-14
NaCl: Sodium Chlorure Solution perfusion 0.9% (100 ml) B. Braun Medical SA 534534
Masterflex L/S Standard Drive Cole-Parmer Instrument Co 7521-10
Acquisition card National Instruments PCI-6024 E
Flowmeter module Transonic Systems Inc. TS410 and T402
Stopcock with 3-ways BD Connexta Luerlock 394600
Millex Filter Milian SE2M229I04

References

  1. Sal Go, A., et al. Executive summary: heart disease and stroke statistics–2014 update: a report from the american heart association. Circulation. 129, 399-410 (2014).
  2. Sal Conte, M., et al. Results of PREVENT III: a multicenter, randomized trial of edifoligide for the prevention of vein graft failure in lower extremity bypass surgery. Journal of Vascular Surgery. 43, 742-751 (2006).
  3. Yu, P., Nguyen, B. T., Tao, M., Bai, Y., Ozaki, C. K. Mouse vein graft hemodynamic manipulations to enhance experimental utility. The American Journal of Pathology. 178, 2910-2919 (2011).
  4. Davies, M. G., Hagen, P. O. Reprinted article "Pathophysiology of vein graft failure: a review". European journal of vascular and endovascular surgery : the official journal of the European Society for Vascular Surgery. 42, S19-S29 (2011).
  5. Berard, X., et al. Role of hemodynamic forces in the ex vivo arterialization of human saphenous veins. Journal of Vascular Surgery. 57, 1371-1382 (2013).
  6. Vijayan, V., et al. Long-term reduction of medial and intimal thickening in porcine saphenous vein grafts with a polyglactin biodegradable external sheath. Journal of Vascular Surgery. 40, 1011-1019 (2004).
  7. Jeremy, J. Y., et al. On the biology of saphenous vein grafts fitted with external synthetic sheaths and stents. Biomaterials. 28, 895-908 (2007).
  8. Zilla, P., et al. Constrictive external nitinol meshes inhibit vein graft intimal hyperplasia in nonhuman primates. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 136, 717-725 (2008).
  9. Zilla, P., et al. Utilization of shape memory in external vein-graft meshes allows extreme diameter constriction for suppressing intimal hyperplasia: a non-human primate study. Journal of Vascular Surgery. 49, 1532-1542 (2009).
  10. Yeoman, M. S., et al. A constitutive model for the warp-weft coupled non-linear behavior of knitted biomedical textiles. Biomaterials. 31, 8484-8493 (2010).
  11. Longchamp, A., et al. The use of external mesh reinforcement to reduce intimal hyperplasia and preserve the structure of human saphenous veins. Biomaterials. 35, 2588-2599 (2014).
  12. Saucy, F., et al. Ex vivo pulsatile perfusion of human saphenous veins induces intimal hyperplasia and increased levels of the plasminogen activator inhibitor 1. European Surgical Research. Europaische Chirurgische Forschung. Recherches Chirurgicales Europeennes. 45, 50-59 (2010).
  13. Dubuis, C., et al. Atorvastatin-loaded hydrogel affects the smooth muscle cells of human veins. The Journal of pharmacology and experimental. 347, 574-581 (2013).
  14. Deglise, S., et al. Increased connexin43 expression in human saphenous veins in culture is associated with intimal hyperplasia. Journal of Vascular Surgery. 41, 1043-1052 (2005).
  15. Muto, A., Model, L., Ziegler, K., Eghbalieh, S. D., Dardik, A. Mechanisms of vein graft adaptation to the arterial circulation: insights into the neointimal algorithm and management strategies. Circulation Journal : Official Journal of the Japanese Circulation Society. 74, 1501-1512 (2010).
  16. Tao, M., et al. A simplified murine intimal hyperplasia model founded on a focal carotid stenosis. The American Journal of Pathology. 182, 277-287 (2013).
  17. Berard, X., et al. Salvage treatment for venous aneurysm complicating vascular access arteriovenous fistula: use of an exoprosthesis to reinforce the vein after aneurysmorrhaphy. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery : the Official Journal of the European Society for Vascular Surgery. 40, 100-106 (2010).

Play Video

Cite This Article
Longchamp, A., Allagnat, F., Berard, X., Alonso, F., Haefliger, J., Deglise, S., Corpataux, J. Procedure for Human Saphenous Veins Ex Vivo Perfusion and External Reinforcement. J. Vis. Exp. (92), e52079, doi:10.3791/52079 (2014).

View Video