Summary

A Novel Mausmodell der arteriovenöse Fistel Ausfall: Der chirurgische Eingriff im Detail

Published: February 03, 2016
doi:

Summary

Here we present a murine model of arteriovenous fistula (AVF) failure in which a clinically relevant anastomotic configuration is incorporated. This model can be used to study the pathophysiology and to test possible therapeutic interventions.

Abstract

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the exact pathophysiology remains unknown. In order to unravel the pathophysiology a murine model of AVF-failure was developed in which the configuration of the anastomosis resembles the preferred situation in the clinical setting. A model was described in which an AVF is created by connecting the venous end of the branch of the external jugular vein to the side of the common carotid artery using interrupted sutures. At a histological level, we observed progressive stenotic intimal lesions in the venous outflow tract that is also seen in failed human AVFs. Although this procedure can be technically challenging due to the small dimensions of the animal, we were able to achieve a surgical success rate of 97% after sufficient training. The key advantage of a murine model is the availability of transgenic animals. In view of the different proposed mechanisms that are responsible for AVF failure, disabling genes that might play a role in vascular remodeling can help us to unravel the complex pathophysiology of AVF failure.

Introduction

Eine funktionelle Gefäßzugangsleitung ist von entscheidender Bedeutung für Patienten mit Nierenversagen, die auf chronischer Hämodialyse hängen am Leben zu bleiben. Der Aufbau eines arteriovenöse Fistel (AVF) ist derzeit die bevorzugte Wahl für Gefäßzugang. Allerdings bilden AVF Komplikationen im Zusammenhang mit einer der Hauptursachen für Morbidität bei Patienten unter chronischer Hämodialyse. Trotz der umfangreichen wissenschaftlichen Bemühungen, keiner der neue Ansätze AVF Zugang im Zusammenhang mit Komplikationen zu reduzieren, hat zu erheblichen Verbesserung der AVF Haltbarkeit führen. Ein Teil dieser enttäuschenden Fortschritte betrifft unvollständigen Verständnis der Pathophysiologie der Hämodialyse Zugriffsfehler.

Um die Pathophysiologie der AV-Zugriffsfehler, Tiermodelle zu entwirren, die eng der menschlichen Pathologie imitieren sind von größter Bedeutung. In diesem Zusammenhang nicht nur die Tierarten, sondern auch die Anastomose, die erforderliche Anti-Gerinnungstherapie und die Dauer der Follow-up nach Überspannungsry sollte in Betracht 1 entnommen werden. Während die großen Tiere am besten geeignet für Interventionsstudien ausgerichtet sind neue therapeutische Strategien zu entwickeln, haben murine Modelle das größte Potenzial mehr Einblick in die molekularen Mechanismen zu gewinnen zugrunde liegenden AV-Zugriffsfehler aufgrund der Verfügbarkeit von transgenen Mäusen. Darüber hinaus kann eine große Anzahl von Mäusen für diesen Zweck zu geringeren Kosten im Vergleich zu größeren tierischen Gebrauch verwendet werden.

Die erste Mausmodell der AVF Scheitern im Jahr 2004 von Kwei und et al. 2 beschrieben wurde in diesem Modell wurden AVFs mit der Halsschlagader und die Halsschlagader in einer Ende-zu-Ende-Weise konstruiert einen intravaskulären Katheter. Dieses Modell könnte nützlich sein, früh venösen Anpassung in AVFs zu studieren, obwohl die End-to-End-Konfiguration und das Vorhandensein eines intravaskulären Katheter, die Gültigkeit dieses Modell für den menschlichen AVFs begrenzen. Eine verbesserte AVF Modell wurde von Castier und et al vorgestellt. 3, in der das EndeDie Halsschlagader wird zur Seite der Jugularvene verbunden. AVFs bei Hämodialyse-Patienten werden jedoch gewöhnlich durch anatomizing das Ende einer Ader zur Seite einer Arterie konstruiert. Die genaue Konfiguration des AVF ist ein entscheidendes Merkmal eines Modells AV Zugang, da es die hämodynamische Profil innerhalb der Leitung 4 bestimmt. Letzteres ist ein wichtiger Faktor Dysfunktion und anschließende Entwicklung von Intimahyperplasie (IH) 5 an Endothelzellen.

Eine neuartige Mausmodell wurde vor kurzem mit einem identischen anatomischen Konfiguration entwickelt wie beim Menschen 6 verwendet wird. In diesem Modell AVF sind in C57BL / 6-Mäuse geschaffen, indem das Ende eines Zweiges der äußeren Halsschlagader auf der Seite der Arteria carotis communis mit Knopfnähten anastomosirenden. In der vorliegenden Arbeit konzentrieren wir uns auf die mikrochirurgische Verfahren dieses Modell, um die weit verbreitete Verwendung von diesem Mausmodell zu erleichtern, richtet die komplexe Pathophysiologie zu entwirrenvon Hämodialyse-Zugriffsfehler.

Protocol

Alle Experimente wurden vom Ausschuss für Tierschutz des Leiden University Medical Center genehmigt. 1. Vorbereitung der Tiere und Anästhesie Betäuben die Maus (1-3 Monate alt) in einer kontinuierlichen Narkoseeinleitung Kammer mit 3-4% Isofluran gefüllt. Rasur der ventralen Seite des Nackens und der Innenteil des linken Oberschenkels mit einem elektrischen Rasierapparat und mit einem Stück Klebeband, das Haar zu entfernen. Bewerben Augensalbe auf beiden A…

Representative Results

Nach dem Anlegen der Anastomose (Abbildung 1), sollte die Durchgängigkeit von kurz Verschließen des venösen Ausflusstrakt mit einem Gefäß Zange beurteilt werden. Wenn die Anastomose Patent ist, sollte die Gefäßwege proximal zur Okklusion eindeutig in einer pulsartigen Weise erweitern. Zusätzlich wird die Durchlässigkeit unter Verwendung nahen Infrarot Fluoroskopie (NIRF) bestätigt, die effektiv als Angiographie Funktionen (Abbildung 2). Ein Ausfall in der chirurgischen Prozedu…

Discussion

Die AVF gilt als die Achillesferse in der Hämodialyse-Behandlung zu sein. Leider leidet die AVF noch von einer hohen Anzahl von Versagen 8-10. Trotz intensiver Forschung über die zugrunde liegenden Mechanismen, bleibt die genaue Pathophysiologie unbekannt. Zahlreiche Mausmodellen für haben AVF Scheitern in der Literatur bereits 2,3,11,12 beschrieben worden. Keines dieser Modelle umfassen eine venöse Ende arterielle Anastomose Konfiguration, die am meisten in der klinischen Situation verwendet w…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study was supported by a grant from the Dutch Kidney Foundation (KJPB 08.0003).

Carolien Rothuizen is acknowledged for her contribution to the study. Hoang Pham is acknowledged for his assistance with the pathology work-up.

Materials

Dissecting microsocpe Leica M80
Forceps Medicon 07.61.25
Vascular forceps S&T JFL-3D.2
Vascular forceps S&T D-5a.2
Forceps Roboz SS/45
Micro scissor 5 mm blade Fine science tools 15000-08
Micro scissor 2 mm blade Fine science tools 15000-03
Scissor Medicon 05.12.21
Clip applier 1 S&T CAF-4
Vascular clamp 1 S&T B-1V
Clip applier 2 BBraun FE572K
Vascular clamp 2 BBraun FE740K
Hemostatic forceps BBraun BH110
10.0 sutures BBraun G1117041
6.0 sutures BBraun 768464
Cauterizer Fine science tools 18010-00
Needle holder Medicon 11.82.18
Ocular ointment Pharmachemie 41821101
Chlorhexidine tincture 0,5% Leiden University Medical Center NA
Heparin Leo Pharma 012866-08
Buprenorphin RB Pharmaceuticals  283732
Isoflurane Pharmachemie 45,112,110
Anesthesia mask Maastricht university custom made
Midazolam Actavis AAAC6877
Dexmedetomidine Orion 141-267
Fentanyl Bipharma 15923002
Continuous anaesthetic induction chamber Vet-tech solutions AN010R

References

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Cite This Article
Wong, C. Y., de Vries, M. R., Wang, Y., van der Vorst, J. R., Vahrmeijer, A. L., van Zonneveld, A., Hamming, J. F., Roy-Chaudhury, P., Rabelink, T. J., Quax, P. H. A., Rotmans, J. I. A Novel Murine Model of Arteriovenous Fistula Failure: The Surgical Procedure in Detail. J. Vis. Exp. (108), e53294, doi:10.3791/53294 (2016).

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