Blessure axée sur le ballon pour provoquer l’hyperplasie Myointimal dans l’aorte abdominale de souris
Summary
Cet article illustre un modèle murin pour étudier le développement de l’hyperplasie myointimal (MH) après une lésion aortique ballon.
Abstract
L’utilisation de modèles animaux est essentielle pour une meilleure compréhension de la MH, une des principales causes de la sténose artérielle. Dans cet article, nous démontrons un modèle murin de ballon dénudation, qui est comparable aux modèles de lésion du navire établies dans les grands animaux. Le modèle de dénudation aorte avec des cathéters à ballonnet imite le contexte clinique et conduit à des changements physiologiques et pathobiological comparables. En bref, après avoir effectué une incision horizontale dans l’ aorte abdominalis, un cathéter à ballonnet sera inséré dans le vaisseau, gonflé et introduit marqués. Gonflage du ballonnet conduira à des blessures de l’intima et une surdistension du navire. Après avoir retiré le cathéter, l’incision aortique sera fermée avec des points de suture unique. Le modèle présenté dans cet article est reproductible, facile à réaliser et peut être établie de manière rapide et fiable. Il est particulièrement approprié pour l’évaluation de coûteux agents thérapeutiques expérimentales, qui peuvent être appliqués de façon économique. À l’aide de différentes souches de souris knock-out, l’impact de différents gènes du développement MH peut être évaluée.
Introduction
La sténose artérielle dans les artères coronaires et périphériques a un effet important sur la morbidité et la mortalité des patients1. Un mécanisme pathologique sous-jacent est l’hyperplasie myointima (MH), qui se caractérise par une augmentation de la prolifération, la migration et la synthèse des protéines de la matrice extracellulaire du muscle lisse vasculaire des cellules (SMC)2. SMC se trouvent dans la couche de support du navire et de migrer lors de la stimulation à la surface de la lumière. Signaux stimulants incluent les facteurs de croissance, cytokines, contact cellule-cellule, lipides, les composants de la matrice extracellulaire et cisaillement mécanique et étirement les forces3,4,5,6. Lésions de la paroi des vaisseaux, pathologique ou iatrogène, causent des cellules endothéliales et les dommages aux cellules de muscle lisse et stimulent les réactions inflammatoires et donc conduisent à MH7.
Différents modèles animaux sont actuellement disponibles pour étudier les lésions artérielles et hyperplasie myointima. Grands animaux comme les porcs ou les chiens ont l’avantage d’une artère similaire et l’anatomie coronaire de partage avec les humains et sont particulièrement adaptées aux études portant sur l’angioplastie techniques, procédures et dispositifs8. Cependant, modèles de cochon ont l’inconvénient de supérieur thrombogénicité9,10, tandis que les chiens n’ont une réponse douce à navire blessures11. En outre, tous les grands modèles animaux nécessitent logement spécifique, l’équipement et le personnel, qui est lié à des coûts élevés et n’est pas toujours disponibles dans une institution. Petits modèles animaux comprennent les rats et les souris. Comparativement à des rats, des souris ont les avantages d’un coût moindre et l’existence d’une variété d’assommer de modèles. Le modèle décrit dans cette vidéo peut être associé d’ApoE-/-souris nourries avec un régime occidental pour imiter étroitement le contexte clinique d’angioplastie dans navires athéroscléreuse12. Les modèles précédents induit des lésions vasculaires via fil blessures13, dessiccation fluide14, printemps15ou des rotateurs blessures16. Étant donné la nature de la lésion affectera grandement le développement et la constitution de MH, à l’aide d’un cathéter à ballonnet pour induire la lésion en est le meilleur moyen d’imiter le contexte clinique.
Dans cet article, nous décrivons une nouvelle méthode pour induire des MH avec un cathéter à ballonnet chez la souris. L’utilisation d’un cathéter à ballonnet (1,2 mm x 6 mm) avec un RX-Port (Figure 1 a) permet le grattage de la couche intimale et, en même temps, l’induction d’une surdistension du navire. Ces deux facteurs sont des déclencheurs importants pour le développement de MH. L’heure de l’observation pour ce modèle est de 28 jours,17.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cet article illustre un modèle murin pour étudier le développement de l’hyperplasie myointimal et permet l’exploration des processus pathologiques sous-jacent et les essais de nouveaux médicaments ou les options thérapeutiques.
L’étape la plus critique dans le présent protocole est la dénudation de l’aorte. Une attention particulière devrait être accordée au cours de cette étape car dénudation excessive conduira à la formation de l’anévrisme et la défaillance de modè…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient Christiane Pahrmann pour son aide technique.
D.W. a été soutenu par la Foundation de Kade Max. T.D. a reçu des subventions de la Fondation de Kröner Else (2012_EKES.04) et la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DE2133/2-1_. S. S. a reçu des subventions de recherche de la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG ; SCHR992/3-1, SCHR992/4-1).
Materials
| 10-0 Ethilon suture | Ethicon | 2814G | |
| 3 mL Syringe | BD Medical | 309658 | |
| 37% HCl | Sigma-Aldrich | H1758 | |
| 5-0 prolene suture | Ethicon | EH7229H | |
| 6-0 prolene suture | Ethicon | 8706H | |
| Acid Fuchsin | Sigma-Aldrich | F8129-25G | Trichrome staining |
| Antigen retrieval solution | Dako | S1699 | |
| Azophloxin | Waldeck | 1B-103 | Trichrome staining |
| Bepanthen Eye and Nose ointment | Bayer | 1578675 | Eye ointment |
| Betadine Solution | Betadine Purdue Pharma | NDC:67618-152 | |
| C57BL/6J | Charles River | Stock number 000664 | |
| Clamp applicator | Fine Science Tools | 18056-14 | |
| Collagen 3 | abcam | ab7778 | Antibody |
| DAPI | Thermo Fischer | D1306 | |
| Donkey anti-Goat IgG AF555 | Invitrogen | A21432 | Secondary antibody |
| Donkey anti-Rabbit IgG AF488 | Invitrogen | A21206 | Secondary antibody |
| Donkey anti-Rabbit IgG AF488 | Invitrogen | A11055 | Secondary antibody |
| Donkey anti-Rabbit IgG AF555 | Invitrogen | A31572 | Secondary antibody |
| Ethanol 70% | Th. Geyer | 2270 | |
| Ethanol 96% | Th. Geyer | 2295 | |
| Ethanol absolute | Th. Geyer | 2246 | |
| FAP | abcam | ab28246 | Antibody |
| Forceps fine | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| Forceps standard | Fine Science Tools | 11023-10 | |
| Glacial Acetic Acid | Sigma-Aldrich | 537020 | |
| Hair clipper | WAHL | 8786-451A ARCO SE | |
| Heparin | Rotexmedica | PZN 3862340 | 25.000 I.E./mL |
| High temperature cautery kit | Bovie | 18010-00 | |
| Image-iT FX Signal Enhancer | Invitrogen | I36933 | Blocking solution |
| Light Green SF | Waldeck | 1B-211 | Trichrome staining |
| Microsurgical clamp | Fine Science Tools | 18055-04 | Micro-Serrefine – 4mm |
| MINI TREK Coronary Dilatation Catheter 1.20 mm x 6 mm / Rapid-Exchange | Abbott | 1012268-06U | |
| Molybdatophosphoric acid hydrate | Merck | 1.00532.0100 | Trichrome staining |
| NaCl 0,9% | B.Braun | PZN 06063042 Art. Nr.: 3570160 | |
| Needle holder | Fine Science Tools | 12075-14 | |
| Novaminsulfon | Ratiopharm | PZN 03530402 | Metamizole |
| Orange G | Waldeck | 1B-221 | Trichrome staining |
| Paraffin | Leica biosystems | REF 39602004 | |
| PBS pH 7,4 | Gibco | 10010023 | |
| PFA 4% | Electron Microscopy Sciences | #157135S | |
| Ponceau S solution | Serva Electrophoresis | 33427 | Trichrome staining |
| Primary antibody diluent | Dako | S3022 | |
| Prolong Gold Mounting solution | Thermo Fischer | P36930 | Mounting solution for immunofluorescence stained slides |
| Replaceable Fine Tip | Bovie | H101 | |
| Resorcin-Fuchsin Weigert | Waldeck | 2E-30 | Trichrome staining |
| Rimadyl | Pfizer | 400684.00.00 | Carprofen |
| Scissors | Fine Science Tools | 14028-10 | |
| Scissors Vannas-style | Fine Science Tools | 15000-03 | |
| Secondary antibody diluent | Dako | S0809 | |
| Fast acting Adhesive MINIS 3x1g | UHU | 45370 | Cyanoacrylate |
| Slide Rack | Ted Pella | 21057 | |
| SM22 | abcam | ab10135 | Antibody |
| SMA | abcam | ab21027 | Antibody |
| Staining dish | Ted Pella | 21075 | |
| Surgical microscope | Leica | M651 | |
| Tabotamp fibrillar | Ethicon | 431962 | Absorbable hemostat |
| Transpore Surgical Tape | 3M | 1527-1 | |
| U-100 Insulin syringe | BD Medical | 324825 | |
| Vessel Dilator | Fine Science Tools | 18603-14 | |
| Vitro-Clud | Langenbrinck | 04-0001 | |
| Weigerts iron hematoxylin Kit | Merck | 1.15973.0002 | Trichrome staining |
| Xylene | Th. Geyer | 3410 |
References
- Kochanek, K. D., Xu, J., Murphy, S. L., Minino, A. M., Kung, H. C. Deaths: final data for 2009. Natl Vital Stat Rep. 60 (3), 1-116 (2011).
- Austin, G. E., Ratliff, N. B., Hollman, J., Tabei, S., Phillips, D. F. Intimal proliferation of smooth muscle cells as an explanation for recurrent coronary artery stenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty. J Am Coll Cardiol. 6 (2), 369-375 (1985).
- Greenwald, S. E., Berry, C. L. Improving vascular grafts: the importance of mechanical and haemodynamic properties. J Pathol. 190 (3), 292-299 (2000).
- Majesky, M. W., Schwartz, S. M. Smooth muscle diversity in arterial wound repair. Toxicol Pathol. 18 (4 Pt 1), 554-559 (1990).
- Owens, G. K. Regulation of differentiation of vascular smooth muscle cells. Physiol Rev. 75 (3), 487-517 (1995).
- Owens, G. K., Kumar, M. S., Wamhoff, B. R. Molecular regulation of vascular smooth muscle cell differentiation in development and disease. Physiol Rev. 84 (3), 767-801 (2004).
- Kleemann, R., Zadelaar, S., Kooistra, T. Cytokines and atherosclerosis: a comprehensive review of studies in mice. Cardiovasc Res. 79 (3), 360-376 (2008).
- Karas, S. P., et al. Coronary intimal proliferation after balloon injury and stenting in swine: an animal model of restenosis. J Am Coll Cardiol. 20 (2), 467-474 (1992).
- Ip, J. H., et al. The role of platelets, thrombin and hyperplasia in restenosis after coronary angioplasty. J Am Coll Cardiol. 17 (6 Suppl B), 77B-88B (1991).
- Mason, R. G., Read, M. S. Some species differences in fibrinolysis and blood coagulation. J Biomed Mater Res. 5 (1), 121-128 (1971).
- Lafont, A., Faxon, D. Why do animal models of post-angioplasty restenosis sometimes poorly predict the outcome of clinical trials?. Cardiovasc Res. 39 (1), 50-59 (1998).
- Matter, C. M., et al. Increased balloon-induced inflammation, proliferation, and neointima formation in apolipoprotein E (ApoE) knockout mice. Stroke. 37 (10), 2625-2632 (2006).
- Lindner, V., Fingerle, J., Reidy, M. A. Mouse model of arterial injury. Circ Res. 73 (5), 792-796 (1993).
- Simon, D. I., et al. Decreased neointimal formation in Mac-1(-/-) mice reveals a role for inflammation in vascular repair after angioplasty. J Clin Invest. 105 (3), 293-300 (2000).
- Sata, M., et al. A mouse model of vascular injury that induces rapid onset of medial cell apoptosis followed by reproducible neointimal hyperplasia. J Mol Cell Cardiol. 32 (11), 2097-2104 (2000).
- Moroi, M., et al. Interaction of genetic deficiency of endothelial nitric oxide, gender, and pregnancy in vascular response to injury in mice. J Clin Invest. 101 (6), 1225-1232 (1998).
- Painter, T. A. Myointimal hyperplasia: pathogenesis and implications. 2. Animal injury models and mechanical factors. Artif Organs. 15 (2), 103-118 (1991).
- Stubbendorff, M., et al. Inducing myointimal hyperplasia versus atherosclerosis in mice: an introduction of two valid models. J Vis Exp. (87), e51459 (2014).
- Deuse, T., et al. Dichloroacetate prevents restenosis in preclinical animal models of vessel injury. Nature. 509 (7502), 641-644 (2014).
