Summary
هذا النموذج الجديد يخلق قويه تمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني في الخنازير باستخدام مزيج من قسطرة البالون ، المرنة/كولاجيناز perfusion ، الموضعية تطبيق الاستواز ، والفم مجمع β-امينوبروبيوتيتريل الاداره ، الذي يتداخل مع الكولاجين عبر ربط.
Abstract
النماذج الحيوانية الكبيرة لدراسة تمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني متفرقة. والغرض من هذا النموذج هو خلق قابله للتكرار, سريريا كبيره البطن الابهر البطني (AAA) في الخنازير. لتحقيق ذلك ، ونحن نستخدم مزيجا من راب الاوعيه الدموية البالون ، اللدائن و collagenase ، ومثبط اكسيداز ليسيل ، ودعا β-امينوبروبيوتيتريل (بابن) ، لخلق تمدد الشريان الاورطي المتعدي كبير سريريا ، مماثله للامراض البشرية.
يتم تغذيه الخنازير الذكور غير المخصية بابو لمده 7 أيام قبل الجراحة لتحقيق حاله مستقره في الدم. يتم اجراء بضع البطن في الخط الوسطي وتشريح الشريان الاورطي المتعدي بحذر. يتم تسجيل القياس الاولي قبل الاستقراء تمدد الاوعيه الدموية مع مزيج من القسطرة البالون ، اللدائن (500 وحده)/كولاجيناز (8000 وحدات) perfusion ، وتطبيق المطاط الموضعي. يتم تغذيه الخنازير بالدم يوميا حتى الاجراء النهائي اما في اليوم التالي للجراحة 7 ، 14 ، أو 28 ، وفي ذلك الوقت يتم قياس تمدد الاوعيه الدموية ، والانسجه المشترية. يتم مقارنه خنازير الجراحة بالخنازير التي خضعت لعمليه جراحيه وحدها.
وكان الخنازير التعامل مع بابن والجراحة من متوسط تمدد الابهر 89.9 ٪ ± 47.4 ٪ في اليوم 7 ، 105.4 ٪ ± 58.1 ٪ في اليوم 14 ، و 113.5 ٪ ± 30.2 ٪ في اليوم 28. وكانت الخنازير المعالجة بالجراحة وحدها تمدد الاوعيه الدموية أصغر بكثير مقارنه بالعمليات الجراحية في اليوم 28 (p < 0.0003). وكانت مجموعه الجراحة المجهرية والمناعية دليلا علي المرحلة النهائية امدمي المرض.
ويمكن المستحثة سريريا المتعدي الكبير AAA باستخدام قسطرة البالون ، المطاط المرن/كولاجيناز التطبيق الموضعي ، تستكمل مع الشفوية بابن. هذا النموذج يخلق كبير, AAA كبيره سريريا مع السمات المميزة للمرض البشري. هذا له اثار هامه لتوضيح المرضية AAA واختبار العلاجات الجديدة والاجهزه لعلاج AAA. وتشمل القيود المفروضة علي النموذج الاختلاف في بابن بلعها الخنازير ، ونوعيه التروية المرنة ، وتكلفه بابن.
Introduction
وفقا لمركز مكافحه الامراض (CDC) ، وتمدد الاوعيه الدموية الابهري (AA) هي السبب الرئيسي للوفاة في الولايات المتحدة وتمثل عبء المرض كبيره1. يتم تعريف تمدد الاوعيه الدموية الابهري علي انه تمدد لجزء منفصل من تجويف الوعاء بنسبه تزيد عن 50%2. مجموعه فرعيه من AA في البطن ، ويشار إلى تمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني (AAA) هي مصدر قلق متزايد. AAA لا تزال صامته سريريا حتى تمزق وشيك أو تشريح, مع بداية حاده, الام شديده في البطن عموما كونها العرض الوحيد عرض3,4. تمزق AAA هو دائما تقريبا قاتله مع معدل الوفاات من 90 ٪5. الجراحة المفتوحة أو الاوعيه هي الخيار العلاجي الوحيد للمرضي ، ويمكن ان تكون إجراءات مرضيه للغاية. الأهم من ذلك ، AAA هي واحده من عدد قليل من امراض القلب والاوعيه الدموية مع عدم وجود علاج طبي لعلاج.
حتى الآن, وقد ركزت الكثير من البحوث علي المسببات المرضية AAA علي نماذج القوارض, باستخدام اللدائن, وهو الانزيم الذي يتحلل والايلاستين وجدت داخل الوسائط الابهري, للحث علي تمدد الاوعيه الدموية. 6,7 ومع ذلك ، يتم تقييد الترجمة السريرية من النماذج الحيوانية الصغيرة لمرض امدمي الإنسان ، وتقييم التغيرات الهيكلية في الشريان الابهر ، والديناميكا المتغيرة محدوده بسبب الحجم. بسبب التماثل التشريحي والحجم ، يرتبط نظام الدوران الدموي بشكل أفضل مع البيولوجيا البشرية من القوارض8. النماذج الحيوانية الكبيرة تسمح بمزيد من الفهم للأليات الخلوية لعمليه المرض ، ويمكن استخدامها تطوير العلاجات الجديدة في جرعات علاجيه لثدييات كبيره ، واختبار أجهزه الإصلاح الميكانيكية ، والتي لن تكون ممكنة في نماذج الحيوانية الصغيرة. الاضافه إلى ذلك ، فان الطبيعة الحاده لنماذج القوارض لا تكرر السمات الزمنيه والخصائص الباثولوجية لمرض امدمي الإنسان.
الجمع بين اللدائن ومركب يسمي β-امينوبروبيوتيتريل (بابن) وقد أحدثت ثوره في نماذج ا murine, عن طريق خلق تمدد الاوعيه الدموية التي هي أكبر وتحتوي علي عواقب مرض امدمي المزمن, بما في ذلك خثروبوس جداريه, تشريح, وتمزق9. بابو هو مثبط للاكسيداز ليسيل ، وهو أمر ضروري لربط الكولاجين ، عنصرا حاسما من الجدار الابهري10،11،12. Lysyl اكسيداز النشاط ينخفض مع الشيخوخة ونظرا للرابطة من العمر والطبيعة المزمنة من AA معقده ، بابن لديه إمكانات كبيره لمحاكاة بالتجربة اثار الشيخوخة9،13،14. ويوفر استخدام الشبكة وقدرتها علي تكرار الامراض المزمنة في وضع دون الحاد ميزه جديده علي النماذج الحيوانية الكبيرة البديلة من AAA. بالمقارنة مع غيرها من نماذج الخنازير الراسخة AAA, هذا النموذج يخلق أكبر تمدد الاوعيه الدموية مع السمات المميزة للمرض نهاية المرحلة, وقد نشرت النتائج سابقا8,11,15.
ومع منح بعض المزايا ، يلزم توفير موارد واستثمارات كبيره للنجاح في استكمال هذا النموذج الذي قد يردع بعض المحققين. وتشمل هذه الموارد الوصول إلى غرف العمليات ، والجراحين المؤهلين ومقدمي التخدير ، والسكن الحيواني ، والموظفين البيطريين للمساعدة في الرعاية بعد الجراحة. بالاضافه إلى ذلك ، قد تكون تكلفه الخطة باهظه التكاليف بالنسبة لبعض المختبرات.
يوجد عدد قليل من النماذج الحيوانية الكبيرة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية المعقدة لتشكيل AAA وتترجم إلى مرض بشري. نماذج الحيوانية الكبيرة AAA هي حاسمه للمساعدة في تقييم جدوى التكنولوجيات الجديدة والعلاجات للامراض البشرية. ولذلك ، كان الغرض من هذه الدراسة لخلق نموذج استنساخه من المرحلة المتقدمة المتعدي AAA في الخنازير. الأساس المنطقي لاستخدام النموذج الخنازير واللدائن المرنة هو تحسين فهم الفيزيولوجيا المرضية من AAA عن طريق محاكاة الطبيعة المزمنة وعواقب مرض امدمي الإنسان في اعداد حاده أو تحت الحاده ، وكذلك لاختبار العلاجات الجديدة والاجهزه ل AAA العلاج.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة علي البروتوكولات الحيوانية من قبل لجنه الرعاية الحيوانية والاستخدام المؤسسي لجامعه فرجينيا (رقم 3848).
ملاحظه: تم نشر هذا النموذج سابقا من قبل كولين وآخرون ، وهو بروتوكول معدله وصفتها hynecek et al.8,15.
1-الحيوانية
- استخدام الخنازير الذكور غير مخصي وزنها 20-30 كجم للتجارب.
- من أجل تعظيم نسبه الجرعات القائمة علي الوزن من بابن بلعها ، وتوفير الخنازير مع وجبات مقسمه من الطعام القياسية و 0.15 غرام/كغ من بابن مختلطة مع اللبن الزبادي الكامل أو الطعام الرطب الكلبة. بدء أداره بابن قبل 7 أيام من عمليه الفهرسة لتحقيق حاله ثابته في الدم ، ويوميا خلال دوره ما بعد الجراحة.
ملاحظه: بابو لديه العديد من الآثار الجانبية إذا بلعها بكميات كبيره. يجب ارتداء احتياطات العزل للموظفين بما في ذلك القبعة ، والعباءات ، والقفازات ، وأغطيه الاحذيه عند التفاعل مع الماشية التي تغذيها الشبكة أو التعامل معها. - جعل الخنازير لا شيء لكل نظام التشغيل (م ف ب) في الليلة السابقة للجراحة.
2-التخدير
- الحث علي التخدير العام (GA) باستخدام tiletamine-زولزما 6 مغ/كغ ، اكسيليازين (2 مغ/كغ) ، وسلفات الاتروبين (0.04 ملغم/كغ) تدار عضل.
- يستشعر الخنزير باستخدام أنبوب الرغامي العادي (ETT) وشفره ميلر.
- الحصول علي الطرفية الوريدي (IV) الوصول باستخدام مقياس 16 أو 18 الرابع في الوريد الاذن وأمنه في مكان مع الشريط.
- توصيل ETT إلى اله التخدير والحفاظ علي GA باستخدام ايزوفلواني استنشاق (0.2 ملغ/كغ).
- تطبيق التخطيط الكهربي للقلب (رسم القلب) وقياس التاكسج النبض لمراقبه العلامات الحيوية اثناء الجراحة. تاخذ درجه الحرارة عن طريق الفم في بداية القضية. ضع وساده كهربائيه علي الجزء التابع من الخنزير.
- تاكد من ان عضو واحد من موظفيك يراقب باستمرار وتسجيل العلامات الحيوية بانتظام للتاكد من ان الخنزير هو الملائمة للتاريخ ، والتهوية ، والأوكسيجين ، وكذلك لتحديد والتدخل بشكل مناسب علي اي عدم استقرار الديناميكية الدموية خلال جراحه.
3. التقنية الجراحية
- اجراء تعقيم المنطقة الجراحية باستخدام الشاش المعقمة ، povidone-اليود و 70 ٪ ايزوبروبيل الكحول. ثني الخنزير في الأزياء العقيمة المعتادة. خذ عينه دم قبل الشق.
ملاحظه: عند هذه النقطة ، يجب ان تكون جميع المعدات ، بما في ذلك الصكوك ، والبالونات ، والأسلاك ، وما إلى ذلك عقيمه. - باستخدام أحدي عشره شفره أو بالكهرباء بالفرن ، قم باجراء بضع البطن في منتصف الخط لدخول التجويف البطني.
- يزيح الأحشاء البطنية إلى يسار الخنزير لفضح الصفاق الرجعي. غطي الأمعاء بمنشفه زرقاء رطبه لتجنب الجفاف. قم باجراء شق حاد لدخول الصفاق العكسي ، مما يسمح بالوصول إلى الوريد الأجوف السفلي (IVC) والشريان الاورطي البطني المتعدي.
ملاحظه: تحديد وحماية الحالب ثنائيا أمر حاسم في هذا الجزء من القضية. الخنازير خلف الصفاق التشريح (بما في ذلك مسار الحالب) يعكس بشكل صارخ ان من البشر ، مع اختلافات خفيه مفصله أدناه. - تشريح الشريان الابهر من الاوعيه الكلوية ، والاستدلال علي ثلاثي الشريان الابهري. رعاية لتجنب IVC وأصابه الشريان القطني. بمجرد تعرض الابهر المتعدي بأكمله ، استخدم الفرجار لقياس القطر الابهري في الجزء الأوسط من الابهر المتعدي.
ملاحظه: علي عكس البشر ، والخنازير لديها ثلاثي الشريان الابهر ، وليس التشعب. - حدد الشريان المساريقي البطني علي الجزء الامامي من الابهر المتعدي ، والذي عاده ما يقع علي بعد بضعة سنتيمترات إلى الثلاثية الابهري. هذا الشريان غير موجود في البشر. تشريح ، والمشبك ، وجوال ميداني هذا الشريان. عند هذه النقطة ، وأداره 5000 وحدات من كبريتات الهيبارين غير مجزاه عن الوريد.
- قم بتعليب الشريان المساريقي المسماري مع 0.018 في دليل أسلاك الفولاذ المقاوم للصدا من مجموعه معرف الثقب المجهري. تمدد بالتسلسل الشريان علي السلك مع 5 الفرنسية (Fr) ومن ثم 7 Fr المعرف.
- ترك المعرف 7 Fr في مكان, استبدال 0.018 في سلك مع 0.035 في الأسلاك الارشاديه, ومن ثم أزاله 7 Fr المعرف, ضمان الأرقاء مع اصبع علي موقع التعليب كما يتم أزاله المعرف. ادراج 0.035 في سلك دليل حتى ما يقرب من 30 سم من بقايا الأسلاك أو مواجهه المقاومة.
- قم بإدخال بالون القسطرة عبر الجلد بحجم 16 مم فوق السلك إلى الابهر المتعدي ووضعه في منتصف الشريان الابهري الذي تم تشريحه. تضخيم البالون بينما بشكل متقطع قياس قطر الابهر المتوسعة مع الفرجار حتى تمدد القصوى هو تقريبا 80 ٪ أكبر من قياس خط الأساس الخاص بك.
- بعد 10 دقيقه من ضخه ، عبر المشبك الشريان الاورطي البعيدة فقط إلى الاوعيه الكلوية والقريبة إلى ثلاثي الشريان الابهري. تحديد والمشبك الاوعيه القطنية التي تم تشريحها سابقا لعزل الابهر المتعدي من الدورة الدموية الجهازية. وهذا أمر مهم لتجنب التروية الجهازية من اللدائن المرنة ، والتي يمكن ان تسبب استجابه التفسخ في الفترة الحاده بعد العملية الجراحية.
- أعاده إدخال 7 Fr المعرف علي السلك وأزاله الأسلاك. امسح الجزء الابهري المعزول بمحلول ملحي لا يضمن تسرب السوائل. ربط اللدائن (500 وحدات) و كولاجيناز (8000 وحدات) حل لمقدمه و حقنت 30 مل في الابهر معزولة تحت ضغط يدوي ثابت لمده 10 دقيقه. وينبغي تقديم كامل 30 مل من الحلول للجزء معزولة.
ملاحظه: يجب ان يكون الجزء الابهري الجيد الاستخدام مشدودا دون تسرب من جدار الابهر أو من موقع التعليب. قد تكون ملفوفه حلقه السفينة القريبة فقط إلى موقع التعليب لضمان عدم الهروب المرنة. علي مدي 10 دقيقه ، يمكن ملاحظه محلول اللدائن/كولاجيناز "البكاء" من خلال جدار الابهر. - بعد 10 دقيقه ، ري المحلول من تجويف الابهر مع المحلول الملحي. أزاله المعرف وربط جذع الشريان المساريقي. الإفراج عن جميع المشابك (المشابك القطنية أولا ، تليها المشبك البعيدة ، ثم المشبك القريب).
ملاحظه: تقييد الوقت المشبك إلى ما لا يزيد عن 10 دقيقه من أجل منع نقص التروية الحبل الشوكي. لديك غرزه إصلاح (5-0 البولي بروبيلين) تحميل في حاله النزيف من جذع الشريان المساريقي المسمارية بعد ان يتم الإفراج عن المشابك المتقاطعة. - نقع 2 سم × 5 سم قطعه من الشاش الجراحية مع 20 مل من اللدائن غير مخفف (27 وحده/مل) والتفاف حول الابهر تدخلت لمده 10 دقيقه. اتخاذ اجراء من الشريان الابهر بعد كل التدخلات مع الفرجار.
- ري البطن بالمحلول الملحي ، واستبدال الأمعاء ، وإغلاق البطن في ثلاث طبقات. بابان يمنع التئام الجروح ، وذلك من أجل الحد من مخاطر انهيار الجرح والضحك الفافي ، واستخدام خياطه مع وقت طويل امتصاص وتاكد من اتخاذ بحكمه لدغات صغيره الحجم من الانسجه في كل طبقه. الاستفادة من تشغيل الاصطناعية امتصاص حيده 1 يحلق بوليديوكسانون (النظام الشامل لل) خياطه للفافة ، وهو قيد التشغيل مضفر 2-0 خياطه للبشرة العميقة في وقت لاحق ، والعملية القابلة للامتصاص خياطه حيده (4-0) للجلد.
4. الرعاية بعد الجراحة
- الاستفادة 0.2 ملغ/كغ تحت الجلد buprenorphine-SR لتسكين بعد العمليات الجراحية. تقييم كل خنزير ثلاث مرات يوميا للأيام الثلاثة الاولي بعد العملية الجراحية لعلامات الم وعدم الراحة وأداره تسكين اضافيه إذا تم تحديدها.
- أداره المضادات الحيوية بعد الجراحة (1 ز سيفالكسين عضل) علي جراب 1-3.
- اجتماعيا منزل الماشية بعد جراب 3.
5. شراء الانسجه الابهري
- اجراء المشتريات الانسجه علي اما جراب 7 ، 14 ، أو 28.
- حث الجمعية العامة علي النحو الموصوف في الخطوات 2.1-2.5 أعلاه.
ملاحظه: لا تحتاج المشتريات الطرفية للانسجه الابهري إلى ان تكون عقيمه. - 5.3. أعاده فتح شق بضع البطن السابقة ، وإدراكا منها الأمعاء الملتصقة بالجدار البطني الامامي. تعكس الأمعاء للكشف عن خلف الصفاق والشريان الاورطي مماثله للخطوة 3.3 أعلاه.
- تشريح الشريان الابهر حتى يتم كشف تمدد الاوعيه الدموية وقياس القطر الخارجي للجزء امدمي مع الفرجار. حساب تمدد الابهر (٪) باستخدام المعادلة التالية: [(الحصاد الإطار المتعدي-قطر المنطوق الاوليه) x 100 ٪]. وبمجرد التوصل إلى القياس ، وأداره جرعه مميته من البنتوباربيتال-فينيتوين (علي سبيل المثال ، Euthasol) عن طريق الحقن في IVC.
- تشريح الشريان الابهر من الثلاثي إلى الشريان الاورطي الفوقي وشرح الجزء امدمي مع جزء السيطرة من الابهر غير المعالجة. ضع العينة اما في النيتروجين السائل أو الفورمالين للتقييم النسيجي.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تم اجراء جميع التحاليل الاحصائيه باستخدام اختبار فيشر الدقيق أو اختبار تشي تربيع حسب الاقتضاء. يتم الإبلاغ عن قيم البيانات كمتوسط تمدد الابهر (%) ± الانحراف المعياري (%). تم تعيين الاهميه الاحصائيه P < 0.05. مزيج من بابن والجراحة توفير العلاج اللدائن (جراحه/اللدائن) يخلق AAA أكثر قوه واستنساخه في الخنازير في اليوم 28 بالمقارنة مع تلك المعالجة مع الجراحة واللدائن وحده (يعني توسيع الابهر (٪) ± الانحراف المعياري (٪): 113.5 ٪ ± 30.2 ٪ (ن = 8) مقابل 59.7 ٪ ± 29.2 ٪ (ن = 12) P < .01) علي النحو المبين في الشكل 1. نمت AAA تدريجيا أكبر مع تقدم الوقت (يعني توسيع الابهر (٪) ± الانحراف المعياري (٪) من 86.9 ٪ ± 47.4 ٪ (ن = 4) ، 105.4 ٪ ± 58.1 ٪ (ن = 5) ، و 113.5 ٪ ± 30.2 ٪ (ن = 8) في 7 ، 14 ، و 28 يوما الحصاد نقاط الوقت ، علي التوالي ، الشكل 1). الادله علي مرض الامدمي المزمن واضحة في الكائنات المعالجة بالمعمودية والجراحة/اللدائن ، بما في ذلك الجلطة الداخلة وتصلب الشرايين (الشكل 2). اظهر التقييم النسيجي زيادة كبيره في تفتيت والايلاستين وتغيير الكولاجين في الخنازير المعالجة بالمعمودية AAA من الجراحة/اللدائن وحدها (الشكل 3 والشكل 4، علي التوالي).
الشكل 1: المعالجة β-امينوبروبيوتيتريل (بابن) يزيد من حجم تمدد الاوعيه الدموية الابهري البطن الخنازير (AAA). (ا) بابن + جراحه/الخنازير المرنة كان اعلي بكثير من متوسط الشريان الابهري مقارنه مع غير بابن المعالجة (جراحه/اللدائن وحده) الخنازير في 28 يوما (113.5 ٪ ± 30.2 ٪ مقابل 59.7 ٪ ± 29.2 ٪ ؛ P <. 01). (B) وأظهرت الخنازير المعالجة بالمعمودية متوسط تمدد الابهر 86.9 ٪ ± 47.4 ٪ ، 105.4 ٪ ± 58.1 ٪ ، و 113.5 ٪ ± 30.2 ٪ في 7 ، 14 ، و 28 يوما نقاط الحصاد ، علي التوالي. وقد نشر هذا الرقم كولين وآخرون15 واستنسخ هنا باذن. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: عينه من الصور الفوتوغرافية لتمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني الوركي (AAA). (ا) السيطرة علي الابهر البطني (لا علاج مع بابن أو الاستواز). (ب) المتعدية aaa التي شكلت في يوم ما بعد العملية (POD) 28 بعد العلاج مع الجراحة/اللدائن ، و بابن (ج) الجلطة داخل AAA علي جراب 28 في الجراحة/اللدائن والمعاملات الحيوانية المعالجة (د) تصلب الشرايين في المتعدي aaa علي جراب 28 في الجراحة/اللدائن يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: يتم زيادة تجزئه والايلاستين في β-امينوبروبيونتريل (بابن)-الخنازير المعالجة تمدد الاوعيه الدموية الابهر البطن (AAA). تلوين فان جييسون في الشريان الاورطي المتعدي والشريان الاورطي الفوقي في 7 أيام (A)، 14 يوما (B)، و 28 يوما (C). الحق الأقصى ، والايلاستين (اسود) تجزئه كما يقاس من قبل المراجعين المستقلين من الابهر المتعدي مقابل الشريان فوق الاورطي في 7 و 14 و 28 يوما. شريط مقياس يمثل 500 μm; 4x عدسه الهدف. * P < 0.05. وقد نشر هذا الرقم كولين وآخرون15 واستنسخ هنا باذن. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: يتم تغيير الكولاجين في β-امينوبروبيوتيتريل (بابن)-الخنازير المعالجة تمدد الاوعيه الدموية الابهر البطن (AAA). ماسون ثلاثي فان جييسون تلطيخ في الشريان الاورطي المتعدي والشريان الاورطي فوق البطيني في 7 أيام (A)، 14 يوما (B) ، و 28 يوما (C). الحق الأقصى ، الكولاجين (الأزرق) المحتوي داخل جدار المتعدي مقابل الشريان الاورطي الفوقي كما تقاس بوحدات قياس الكثافة في 7 و 14 و 28 يوما. شريط مقياس يمثل 250 مم; 4x عدسه الهدف. وقد نشر هذا الرقم كولين وآخرون15 واستنسخ باذن. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
تم إنشاء نموذج جديد لل AAA المتعدي في الخنازير باستخدام مزيج من راب الاوعيه التاجية البالون, الانصهار واللدائن الموضعية, والغذائية كما بابن. باستخدام هذا النموذج ، تم تحقيق تمدد الابهر من > 100 ٪ مع الخصائص الاجماليه والنسيجية لمرض امدمي الإنسان المزمن. يوفر هذا النموذج بوابه لمزيد من فهم الفيزيولوجيا المرضية المعقدة من AAA وترجمه العلاجات المحتملة للامراض البشرية.
وقد تحققت نماذج سابقه من AAA في الخنازير مع نجاح متواضع. Marinov et al. المستخدمة المرنة ترويه وحدها وشهدت بعض التغييرات النسيجية بما في ذلك اضطراب والايلاستين ، ولكن لم تكن قادره علي تحقيق النمط الظاهري الذي يعرف تمدد الاوعيه الدموية (> 50 ٪ تمدد)16. ونظرا لمتانة الشريان الاورطي الوركي ، هناك حاجه إلى أكثر من تدخل واحد لتحقيق تمدد الاوعيه الدموية الكبير سريريا ، والذي وصفته في الأصل Hynecek et al. باستخدام مزيج من المطاط المرن والكولاجيناز وقسطرة البالون8. راوا متوسط الشريان الابهري من 73 ٪ ، فضلا عن التغيرات النسيجية للمرض امدمي ، بما في ذلك فقدان بطانة ، تسرب العدلات ، واضطراب والايلاستين.
ومع ذلك ، فان النماذج السابقة لا تعالج قضية أساسيه مع جميع نماذج AAA: كيفيه تكرار عمليه المرض المزمن في وضع حاد أو تحت الحاد. معظم النماذج المرنة AAA في الفئران تظهر تمدد الذروة في حوالي 2 أسابيع تليها الانحدار بعد ذلك ، في حين يتطور المرض البشري بشكل مزمن علي مدي سنوات. المفتاح لهذا السؤال قد يستريح في استخدام بابن ، مثبطات اكسيداز ليسيل منع الكولاجين المتقاطعة. بابن لديه تاثير "الشيخوخة" ، وجنبا إلى جنب مع العلاج اللدائن ، وقد ثبت ان محاكاة نمو تمدد الاوعيه الدموية المزمن. في نموذج murine من قبل لو وآخرون., وشوهدت الفئران 100 أيام بعد الجراحة, وأظهرت أدله علي المرحلة النهائية AAA مع تشكيل خثروبوس والتمزق العفوي9. حداثة واهميه نموذج AAA الخنازير لدينا هو في استخدام بابن ، الذي يحاكي هذه العملية المزمنة المرض في اعداد تحت الحاد والأنواع الحيوانية أكثر للترجمة. أطعمت الخنازير نظاما غذائيا من بابن مع راب الاوعيه الدموية بالبالون ، وأظهرت المطاط المرن ، وتطبيق اللدائن الموضعية تمددا أكثر متانة مع دليل علي المرض في المرحلة النهائية ، بما في ذلك خثخه جداريه ، تصلب الشرايين ، وتمزق مقارنه بتلك المعالجة بالجراحة واللدائن وحده هذا النموذج يعزز ويحسن علي النموذج السابق من قبل Hynecek وآخرون. من خلال خلق تمدد الاوعيه الدموية أكبر مع عواقب المرض المزمن8.
وعلي الرغم من ان العملية الجراحية ضرورية لتكرار التزامن الزمني لل AAA ، الا ان التدخل الطبي يوفر الاهانه الاوليه للابهر للحث علي تكوين تمدد الاوعيه الدموية. تم فحص الاستخدام بدون جراحه أو اللدائن المرنة ، ولكن لم تظهر اي تمدد الابهر كبير11. بالنسبة للمحققين غير المدربين جراحيا ، يمكن ان يكون تحريض AAA في الخنازير عن طريق بضع البطن شاقا. كل خطوه محفوفة بالمضاعفات المحتملة ، من إصابات الأمعاء والحالب إلى النزيف الشرياني أو الوريدي التي تتطلب إصلاح التهابات الجرح بعد الجراحة. يجب ان يكون المحقق مستعدا للطوارئ من أجل البقاء علي قيد الحياة الخنزير إلى نقطه نهاية الهدف. مطلوب جهد فريق حقيقي ، بما في ذلك جراح متمرس علي دراية جيده في تشريح البطن ، وتوفير التخدير الاستثنائي بما في ذلك الاهتمام بالعلامات الحيوية وحاله السوائل ، والعناية اليقظة بعد الجراحة. وقد شهد فريقنا جميع المضاعفات المذكورة أعلاه وتصرف وفقا لذلك ما إذا كان مع إصلاح بضع الأمعاء أو الإصابات caval أو المضادات الحيوية للعدوى. ومع ذلك ، فان أحدي التعقيدات غير المتوقعة انطوت علي الدرجة التي أعاق بها الجراح الجرح الجراحي في الخنازير. حوالي 3 أسابيع بعد العملية ، عرضت بعض الخنازير انهيار شقوقهم مع الضحك المتقطع العرضية التي تتطلب العودة إلى مسرح التشغيل للمراجعة والتشويه. ينصح بالرصد الدقيق لشقوق ما بعد الجراحة وكذلك الإغلاق في طبقات متعددة لمنع هذه المضاعفات.
الجزء الحرج من الجراحة ينطوي علي تعليب الشريان الابهر عبر الشريان المساريقي المسماري ، والذي يمكن ان يكون محبطا ، نظرا لصغر حجمه. وقد ساعدنا استخدام أسلاك الثقب المجهري في هذا التعليب. هذه الخطوة ضرورية لان سلك التعليب يسمح بالوصول إلى الشريان الابهر للبالون والعجان. قسطرة البالون قبل الانصهار ضرورية في تجربتنا ، حيث ان تمدد البالون افتراضيا يخلق اختلالا في البطانة مما يسمح بالحصول علي المطاط المرن بسهوله أكبر للدخول إلى الوسائط الابهري. يتم تعريف التروية الكافية كجزء مشدود من الابهر دون تسرب أو الهروب من السوائل حول القسطرة أو من جدار الابهر. تحقيق ترويه كافيه من اللدائن ، في حين الحد من مجموع الوقت المشبك الصليب الابهري إلى ما لا يزيد عن 10 دقيقه ، أمر ضروري لتشكيل تمدد الاوعيه الدموية جيده في حين تجنب المضاعفات الدماغية في وقت واحد. الحد من إجمالي الوقت المشبك عبر الابهر إلى اقل من 20 دقيقه للاجراء بأكمله والسماح الوقت الكافي لضخ في بين توسيع البالون واللدائن إرواء يتجنب مضاعفات نقص التروية الشوكي اللعين. إذا لم يتم الحصول علي ترويه كافيه ، هناك احتمال تسرب من مكان ما في الجزء perfused مستخدمه من الشريان الابهر ، وعاده ما يكون أورتوتومي غير مقصود من تشريح أو تسرب إلى الوراء من موقع التعليب. فمن المهم لإصلاح اي عيب في الجزء perfused مستخدمه للسماح ترويه كافيه من اللدائن. قد تكون ملفوفه حلقه السفينة القريبة فقط إلى موقع التعليب الابهر لمنع تدفق الرجعية من اللدائن. وينبغي أيضا ان يكون اي الشريان القطني فرضت مؤقتا خلال ترويه لتجنب اللدائن دخول الدورة الدموية الجهازية ، والتي قد تسبب استجابه التفسخ في الخنازير.
وتشمل الخطوات المنطقية التالية لهذا النموذج اختبار العلاجات الجديدة للعلاج الطبي من AAA. كما ذكر سابقا ، لا توجد علاجات طبية معروفه لتخفيف أو تراجع نمو تمدد الاوعيه الدموية الابهري والرعاية النهائية الحالية تنطوي علي نهج الجراحية المفتوحة أو أوعيه. وقد حددت الدراسة السابقة ادوار السايتوكينات التهابيه ، interleukin-1β (il-1 β) و interleukin-6 (آيل-6) في التسبب في تمدد الاوعيه الدموية الابهر الصدري التنازلي و AAA ، وتثبيط هذه المستقبلات قد توفر سبلا علاجيه محتمله لعلاج هذه الامراض17،18،19. وقد أجريت هذه الدراسات فقط في نماذج murine التالي فان الخطوات التالية ينبغي ان تنطوي علي نماذج الحيوانية الكبيرة. بالاضافه إلى ذلك, الحيوانية الكبيرة النازل تمدد الاوعيه الدموية الابهري الصدري هو وسيله أخرى للدراسة في المستقبل. نظرا لاختلاف أصول الاجنه ، هناك اختلافات متاصله في تكوين الجدار من الشريان الابهر الصدري والبطني ، مما يؤدي إلى اختلاف الفيزيولوجيا المرضية لتمدد الاوعيه الدموية في هذين القطاعين20.
هناك بعض القيود علي هذا النموذج. أولا ، نظرا لاستخدام التدخلات المتعددة ، فمن الصعب تحديد التدخل الذي يسهم أكثر من غيرها في تكوين تمدد الاوعيه الدموية. ومن الصعب قياس مقدار الضغط المطلوب لتحقيق الجزء الابهري المناسب من اللدائن المرنة ، وقد يختلف. وهذا يمكن ان يؤثر علي كميه اللدائن التي تدخل الوسائط الابهري وتشكيل تمدد الاوعيه الدموية اللاحقة من خنزير واحد إلى التالي. ونحن نستكشف حاليا استراتيجية لمعالجه هذا الأمر. وقد اختلط الأمر بالخنزير في الطعام وتناول الخنازير في فتره ما قبل الجراحة قد تختلف ، وتغيير كميات من بابن كل خنزير. وأخيرا ، يتطلب هذا النموذج العديد من الموارد والاستثمارات للنجاح. وهذا يشمل غرف العمليات ، والجراحين ومقدمي التخدير ، والسكن الحيواني ، والرعاية بعد الجراحة ، وشراء بابن ، والتي يمكن ان تكون باهظه الثمن. وينبغي لكل مختبر ان يقيم بعناية موارده وتمويله قبل محاولة هذا النموذج.
عموما ، علي الرغم من بعض القيود ، يمكن إنشاء الخنازير AAA مع عواقب المرض المزمن التكرار باستخدام مزيج من بابن ، راب الاوعيه التاجية البالون ، المطاط المرن وتطبيق الاستواز الموضعي. وهذا له اثار هامه علي البحوث الانتقالية التي تنطبق علي الامراض البشرية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
اي
Acknowledgments
نشكر أنتوني رنجة سيندي دودسون علي معرفتهم وخبرتهم الفنية.
مصادر التمويل:
وقدم التمويل لهذه الدراسة من قبل المعهد الوطني للقلب والرئة والدم التابع للمعهد الوطني للصحة تحت الجائزة رقم T32HL007849 و غرانت نوس R01HL081629 (G.R.U.) و R01HL124131 (G.R.U.).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Arrow Ergo Pack System | Arrow | CDC-21242-X1A | Just need 7 Fr dilator |
| Atlas PTA Balloon dilation catheter | Bard | AT-120184 | 16 mm x 4 cm x 120 cm |
| Bovie electrocautery | Bovie Medical | A2350 | |
| Collagenase Type 1 (5 gm) | Worthington | LS004196 | |
| Crile Needle drviers | MFI medical | 61-2201 | |
| DeBakey Atraumatic Forceps | MFI medical | 52-4977 | |
| DeBakey Peripheral Vascular Clamp | Medline | MDS1318119 | |
| Glidewire | Terumo Interventional Systems | GS3506 | outer Wire diameter 0.035 mm, Length 150 cm |
| GraphPad Prism 6 | GraphPad Software Inc. La Jolla, Calif) | statistical software | |
| Metzenbaum Scissors | MFI medical | 61-0004 | |
| Mayo-Hegar Needle Holder | tiger medical | N407322 | |
| Micropuncture Introducer Set | Cook | G47946 | |
| Mixter Forceps, Standard Grade, Right angle | Cole-Parmer | UX-10818-16 | |
| Monocryl suture | Ethicon | Y496G-BX | 4-0 monocryl |
| PDS II suture | Ethicon | D8926 | Number 1 looped |
| Porcine Pancreatic Elastase | Sigma-Aldrich | E0258-50 MG | |
| Satinsky Vascular Clamps | Medline | MDs5632515 | |
| Suction canister | Cardinal Health | 65651212 | |
| Schuco Aspirator | MFI medical | S430A | |
| Vicryl suture | Ethicon | J789D-SD | 2-0 vicryl |
| Yankauer Suction tube | Sklarcorp | 07-1801 |
References
- WISQARS. Leading Causes of Death Reports, National and Regional, 1999 - 2016. , Available from: https://webappa.cdc.gov/sasweb/ncipc/leadcause.html (2018).
- Erbel, R., et al. Diagnosis and management of aortic dissection. European Heart Journal. 22 (18), 1642-1681 (2001).
- Cameron, J. Current Surgical Therapy 11th edition. Cameron, J. 11, Elsevier Saunders. 777-783 (2014).
- Dalman, R. L., Mell, M. Overview of abdominal aortic aneurysm. , Available from: https://www.uptodate.com/contents/overview-of-abdominal-aortic-aneurysm (2017).
- Pearce, W. H., Zarins, C. K., Bacharach, J. M. Atherosclerotic Peripheral Vascular Disease Symposium II: controversies in abdominal aortic aneurysm repair. Circulation. 118 (25), 2860-2863 (2008).
- Daugherty, A., Cassis, L. A. Mouse models of abdominal aortic aneurysms. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (3), 429-434 (2004).
- Anidjar, S., et al.
- Hynecek, R. L., et al. The creation of an infrarenal aneurysm within the native abdominal aorta of swine. Surgery. 142 (2), 143-149 (2007).
- Lu, G., et al. A novel chronic advanced stage abdominal aortic aneurysm murine model. Journal of Vascular Surgery. 66 (1), 232-242 (2017).
- Barrow, M. V., Simpson, C. F., Miller, E. J.
- Coulson, W. F., Linker, A., Bottcher, E.
- McCallum, H. M.
- Behmoaras, J., et al. Differential expression of lysyl oxidases LOXL1 and LOX during growth and aging suggests specific roles in elastin and collagen fiber remodeling in rat aorta. Rejuvenation Research. 11 (5), 883-889 (2008).
- Davies, I., Schofield, J. D. Connective tissue ageing: the influence of a lathyrogen (beta-aminopropionitrile) on the life span of female C57BL/Icrfat mice. Experimental Gerontology. 15 (5), 487-494 (1980).
- Cullen, J. M., et al. A novel swine model of abdominal aortic aneurysm. Journal of Vascular Surgery. , (2018).
- Marinov, G. R., et al. Can the infusion of elastase in the abdominal aorta of the Yucatan miniature swine consistently produce experimental aneurysms. Journal of Investigative Surgery. 10 (3), 129-150 (1997).
- Pope, N. H., et al. Interleukin-6 Receptor Inhibition Prevents Descending Thoracic Aortic Aneurysm Formation. Annals of Thoracic Surgery. 100 (5), 1620-1626 (2015).
- Johnston, W. F., et al. Genetic and pharmacologic disruption of interleukin-1beta signaling inhibits experimental aortic aneurysm formation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 33 (2), 294-304 (2013).
- Johnston, W. F., et al. Inhibition of interleukin-1beta decreases aneurysm formation and progression in a novel model of thoracic aortic aneurysms. Circulation. 130 (11), Suppl 1 51-59 (2014).
- Ruddy, J. M., Jones, J. A., Spinale, F. G., Ikonomidis, J. S. Regional heterogeneity within the aorta: relevance to aneurysm disease. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 136 (5), 1123-1130 (2008).
