Summary
Ce nouveau modèle crée des anévrismes aurifiques aurifiques abdominaux infrarérérés robustes chez les porcs à l'aide d'une combinaison d'angioplastie ballon, d'élastase/perfusion de collagène, d'application topique d'élastase et d'administration aminopropionitrile composée de composés oraux, qui interfère avec le collage.
Abstract
Les grands modèles animaux pour étudier les anévrismes aortiques abdominaux sont clairsemés. Le but de ce modèle est de créer des anévrismes aurifères aurifères abdominaux infrarérérés reproductibles et cliniquement significatifs (AAA) chez les porcs. Pour ce faire, nous utilisons une combinaison d'angioplastie ballon, l'élastase et la collagène, et un inhibiteur de l'oxidase lysyl, appelé aminopropionitrile (BAPN), pour créer des anévrismes aurifères infrarérés cliniquement significatifs, analogues à la maladie humaine.
Les porcs mâles non castrés sont nourris BAPN pendant 7 jours avant la chirurgie pour atteindre un état stable dans le sang. Une laparotomie de midline est exécutée et l'aorte infrarénale est circonférentielle disséquée. Une mesure initiale est enregistrée avant l'induction d'aneurysm avec une combinaison de l'angioplastie de ballon, de l'élastase (500 unités)/collagène (8000 unités) perfusion, et de l'application topique d'élastase. Les porcs sont nourris BAPN tous les jours jusqu'à la procédure terminale le jour postopératoire 7, 14, ou 28, au moment où l'anévrisme est mesuré, et le tissu acheté. Les porcs de chirurgie baPN sont comparés aux porcs qui ont subi la chirurgie seul.
Les porcs traités par BAPN et la chirurgie avaient une dilatation aortique moyenne de 89,9 % - 47,4 % au jour 7, 105,4 % - 58,1 % au jour 14, et 113,5 % - 30,2 % au jour 28. Les porcs traités par chirurgie seule avaient des anévrismes significativement plus petits que les animaux de chirurgie BAPN au jour 28 (p lt; 0,0003). Le groupe de chirurgie de BAPN a eu l'évidence macroscopic et immunohistochemical de la maladie aneurysmal de phase finale.
L'AAA infrarérérérérénal cliniquement significatif peut être induit utilisant l'angioplastie de ballon, la perfusion d'élastase/collagenase et l'application topique, complétée avec LE BAPN oral. Ce modèle crée de grands AAA cliniquement significatifs avec des caractéristiques de la maladie humaine. Cela a des implications importantes pour l'élucidation de la pathogénie AAA et l'essai de nouvelles thérapies et dispositifs pour le traitement de l'AAA. Les limites du modèle comprennent la variation du BAPN ingéré par les porcs, la qualité de la perfusion d'élastase et le coût de BAPN.
Introduction
Selon le Center for Disease Control (CDC), les anévrismes aortiques (AA) sont l'une des principales causes de décès aux États-Unis et représentent une charge de morbidité importante1. Un anévrisme aortique est défini comme une dilatation d'une partie discrète du vaisseau lumen par plus de 50%2. Un sous-ensemble de AA dans l'abdomen, désigné sous le sujet les anévrismes aortiques abdominaux (AAA) sont une préoccupation croissante. AAA restent médicalement silencieux jusqu'à la rupture ou la dissection imminente, avec le début aigu, la douleur abdominale grave étant généralement le seul symptôme présentant3,4. La rupture de l'AAA est presque toujours fatale avec un taux de mortalité de 90%5. La chirurgie ouverte ou endovasculaire est la seule option thérapeutique pour les patients, et peut être une procédure très morbide. Fait important, AAA sont l'une des rares maladies cardiovasculaires sans thérapie médicale pour guérir.
À ce jour, une grande partie de la recherche sur la pathogénie AAA s'est concentrée sur les modèles de rongeurs, en utilisant l'élastase, qui est une enzyme qui dégrade l'élastine trouvée dans le milieu aortique, pour induire des anévrismes. 6,7 Cependant, la traductibilité clinique des modèles de petits animaux à la maladie aneurysmal humaine est limitée, car l'évaluation des changements structurels dans l'aorte, et l'hémodynamique altérée sont limitées en raison de la taille. En raison de la similitude anatomique et de taille, le système circulatoire porcin est mieux corrélé avec la biologie humaine que les rongeurs8. Les grands modèles animaux permettent une meilleure compréhension des mécanismes cellulaires du processus de la maladie, peuvent être utilisés pour développer de nouveaux traitements à des doses thérapeutiques pour les grands mammifères, et tester des dispositifs de réparation mécanique, ce qui ne serait pas possible dans les modèles de petits animaux. En outre, la nature aigue des modèles de rongeurs ne reproduit pas la chronicité et les caractéristiques pathologiques de la maladie aneurysmal humaine.
La combinaison de l'élastase et d'un composé appelé aminopropionitrile (BAPN) a révolutionné les modèles aAA murine, en créant des anévrismes qui sont plus grands et contiennent des séquellede de maladie aneurysmal chronique, y compris la peinture murale thrombus, la dissection, et la rupture9. BAPN est un inhibiteur de lysyl oxidase, qui est essentiel pour le collagène crosslinking, un composant crucial de la paroi aortique10,11,12. Lysyl oxidase activité diminue avec le vieillissement et compte tenu de l'association de l'âge et la nature chronique de compliqué AA, BAPN a un grand potentiel pour imiter expérimentalement les effets du vieillissement9,13,14. L'utilisation de BAPN et sa capacité à reproduire les maladies chroniques dans un contexte subaigu offre un nouvel avantage par rapport aux modèles alternatifs de grands animaux de l'AAA. Comparé à d'autres modèles aAA porcins établis, ce modèle crée les plus grands aneurysms avec des caractéristiques de la maladie de phase finale, et les résultats ont été précédemment édités8,11,15.
Tout en conférant certains avantages, des ressources et des investissements importants sont nécessaires pour mener à bien ce modèle qui pourrait dissuader certains chercheurs. Parmi ces ressources, mentionnons l'accès aux salles d'opération, aux chirurgiens et aux fournisseurs d'anesthésie qualifiés, au logement des animaux et au personnel vétérinaire pour aider aux soins postopératoires. En outre, le coût de BAPN peut être prohibitif pour certains laboratoires.
Peu de grands modèles animaux existent pour étudier la pathophysiologie complexe de la formation AAA et se traduire par maladie humaine. Les grands modèles animaux de l'AAA sont essentiels pour aider à évaluer la viabilité de nouvelles technologies et traitements pour les maladies humaines. Par conséquent, le but de cette étude était de créer un modèle reproductible de l'AAA infrarérérée de stade avancé dans le porc. La raison d'être de l'utilisation du MODÈLE BAPN et de l'élastase porcine est de mieux comprendre la physiopathologie de l'AAA en imitant la nature chronique et la séquelle de la maladie anévrismale humaine dans un contexte aigu ou subaigu, ainsi que de tester de nouvelles thérapies et dispositifs pour AAA Traitement.
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Protocol
Les protocoles sur les animaux ont été approuvés par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux de l'Université de Virginie (no 3848).
REMARQUE: Ce modèle a déjà été publié par Cullen et al. et est un protocole modifié décrit par Hynecek et al.8,15.
1. Animaux
- Utilisez des porcs mâles non castrés pesant de 20 à 30 kg pour les expériences.
- Afin de maximiser la proportion de doses de BAPN ingérées à base de poids, fournissez aux porcs des repas divisés de chow standard et 0,15 g/kg de BAPN mélangés avec du yogourt nature au lait entier ou de la nourriture humide pour chiens. Démarrer l'administration BAPN 7 jours avant l'opération de l'index pour atteindre l'état stable dans le sang, et tous les jours pendant le cours post-opératoire.
REMARQUE: BAPN a de nombreux effets secondaires s'il est ingéré en grandes quantités. Les précautions d'isolement pour le personnel, y compris les casquettes, les robes, les gants et les couvre-chaussures, doivent être portées chaque fois qu'ils interagissent avec des animaux nourris au BAPN ou qui manipulent le BAPN. - Faire des porcs nuls par os (NPO) la nuit précédant la chirurgie.
2. Anesthésie
- Induire l'anesthésie générale (GA) à l'aide de tiletamine-zolzepam 6 mg/kg, xylazine (2 mg/kg) et sulfate d'atropine (0,04 mg/kg) administré par voie intramusculaire.
- Intuber le porc à l'aide d'un tube endotrachéal standard (ETT) et d'une lame Miller.
- Obtenir un accès intraveineux périphérique (IV) à l'aide d'une jauge IV de 16 ou 18 dans une veine d'oreille et fixer en place avec du ruban adhésif.
- Connectez l'ETT à la machine d'anesthésie et maintenez l'AG à l'aide d'isoflurane inhalé (0,2 mg/kg).
- Appliquer l'électrocardiogramme (EKG) conduit et l'oxymétrie des impulsions pour surveiller les signes vitaux pendant la chirurgie. Prenez la température orale au début de l'affaire. Placer un tampon électrocériste sur la partie dépendante du porc.
- Assurez-vous qu'un membre de votre personnel surveille continuellement et enregistre régulièrement des signes vitaux pour s'assurer que le porc est correctement sédatif, ventilé et oxygéné, ainsi que pour identifier et intervenir de façon appropriée sur toute instabilité hémodynamique pendant le Chirurgie.
3. Technique chirurgicale
- Effectuer la stérilisation de la zone chirurgicale à l'aide de gaze stérile, povidone-iode et 70% d'alcool isopropyl. Drapelez le cochon de la manière stérile habituelle. Prenez un échantillon de sang avant l'incision.
REMARQUE : À ce stade, tout l'équipement, y compris les instruments, les ballons, les fils, etc. doit être stérile. - À l'aide d'une lame onze ou d'une électrocautérie Bovie, effectuez une laparotomie médiane pour entrer dans la cavité abdominale.
- Déplacer le céphalade viscéraabdominal à gauche du porc pour exposer le rétroperitoneum. Couvrir l'intestin d'une serviette bleue humide pour éviter la dessiccation. Faire une incision forte pour entrer dans le retroperitoneum, permettant l'accès à la veine inférieure cava (IVC) et l'aorte abdominale infrarénale.
REMARQUE : L'identification et la protection des ureters bilatéralement sont cruciales à cette partie du cas. L'anatomie rétropéritonéale porcine (y compris le cours des uretères) reflète grossièrement celle de l'homme, avec des variations subtiles détaillées ci-dessous. - Disséquement circoncientiellement l'aorte des vaisseaux rénaux, inférieure à la trifurcation aortique. Prenez soin d'éviter les blessures à l'IVC et à l'artère lombaire. Une fois que l'aorte infrarénale entière est exposée, utilisez des étriers pour mesurer le diamètre aortique à la partie médiane de l'aorte infrarénale.
REMARQUE : Contrairement aux humains, les porcs ont une trifurcation aortique, et non une bifurcation. - Identifiez l'artère mésentérique caudale sur la partie antérieure de l'aorte infrarénale, qui se trouve habituellement quelques centimètres proximal à la trifurcation aortique. Cette artère n'existe pas chez l'homme. Disséquez, serrez et transectez cette artère. À ce stade, administrer 5000 unités de sulfate d'héparine non fractionné par voie intraveineuse.
- Cannulate l'artère mésentérique caudale avec un 0.018 dans le guide en acier inoxydable de l'introduction d'un ensemble d'introduction de micropuncture. Dilate en série l'artère sur le fil avec un 5 Français (Fr) puis un introducteur 7 Fr.
- En laissant l'introducteur 7 Fr en place, remplacer le 0.018 dans le fil avec un 0.035 dans le fil de guidage, puis retirer l'introducteur 7 Fr, en assurant l'hémostase avec un doigt sur le site de cannulation que l'introducteur est enlevé. Insérez un 0,035 dans le fil de guidage jusqu'à ce qu'il reste environ 30 cm de fil ou que de la résistance soit rencontrée.
- Insérez un ballon d'angioplastie transluminale percutané de 16 mm au-dessus du fil dans l'aorte infrarénale et placez-le au milieu de l'aorte disséquée. Gonflez le ballon tout en mesurant par intermittence le diamètre de l'aorte dilatée avec des étriers jusqu'à ce que la dilatation maximale soit environ 80 % supérieure à votre mesure de référence.
- Après 10 min de réperfusion, la pince croisée de l'aorte juste distal aux vaisseaux rénaux et proximal à la trifurcation aortique. Identifiez et pincez les vaisseaux lombaires précédemment disséqués pour isoler l'aorte infrarénale de la circulation systémique. Ceci est important pour éviter la perfusion systémique de l'élastase, qui peut causer une réponse septique dans la période postopératoire aigue.
- Réintroduire l'introducteur 7 Fr sur le fil et retirer le fil. Rincer le segment aortique isolé avec salin assurant aucune fuite de liquide. Connectez la solution d'élastase (500 unités) et de collagène (8000 unités) à l'introducteur et perfuse zifiez 30 mL dans l'aorte isolée sous une pression manuelle constante pendant 10 min. L'ensemble des 30 ml de solutions devrait être introduit dans le segment isolé.
REMARQUE : Un segment aortique bien perfusé doit être tendu sans fuite de la paroi aortique ou du site de cannulation. Une boucle de navire peut être enveloppée juste proximal au site de cannulation pour s'assurer qu'aucune élastase ne s'échappe. Au cours de 10 min, la solution d'élastase/collagenase peut être observée en pleurs à travers la paroi aortique. - Après 10 min, irriguer la solution du lumen aortique avec saline. Retirez l'introducteur et ligate la souche d'artère mésentérique caudale. Relâchez toutes les pinces (pinces lombaires d'abord, suivies de la pince distale, puis de la pince proximale).
REMARQUE : Limitez le temps de pince à un pas plus de 10 min afin de prévenir l'ischémie de la moelle épinière. Charger un point de réparation (5-0 polypropylène) en cas de saignement de la souche de l'artère mésentérique caudale après la libération des pinces croisées. - Tremper un morceau de gaze chirurgicale de 2 cm x 5 cm avec 20 ml d'élastase non diluée (27 unités/mL) et enrouler autour de l'aorte intervenue pendant 10 min. Prenez une mesure de l'aorte après toutes les interventions avec un étrier.
- Irriguer l'abdomen avec salin, remplacer l'intestin, et fermer l'abdomen en trois couches. BAPN inhibe la cicatrisation des plaies, afin de minimiser les risques de dégradation des plaies et de déhiscence fasciale, utiliser la suture avec un temps d'absorption séminable et assurez-vous de prendre judicieusement de petites morsures de tissu à chaque couche. Utilisez une suture synthétique absorbable en cours d'exécution monofilament 1 Polydioxanone (PDS) pour le fascia, une course tressée absorbable 2-0 suture pour la dermique profonde plus tard, et un monofilament sous-cuticulaire en cours d'exécution (suture 4-0) pour la peau.
4. Soins postopératoires
- Utiliser 0,2 mg/kg de buprénorphine-SR sous-cutanée pour l'analgésie postopératoire. Évaluer chaque porc trois fois par jour pendant les trois premiers jours postopératoires pour déceler les signes de douleur et d'inconfort et administrer une analgésie supplémentaire si elle est identifiée.
- Administrer des antibiotiques postopératoires (1 g de céphalexine par voie intramusculaire) sur POD 1-3.
- Animaux de maison socialement pod 3.
5. Approvisionnement en tissus aortiques
- Effectuer l'approvisionnement en tissus sur le POD 7, 14 ou 28.
- Induire l'AG telle qu'elle est décrite dans les étapes 2.1-2.5 ci-dessus.
REMARQUE : L'approvisionnement en tissus aortiques terminals n'a pas besoin d'être stérile. - 5.3. Rouvrez l'incision laparotomie médiane précédente, étant conscient de l'intestin adhéré à la paroi abdominale antérieure. Réfléchissez l'intestin pour exposer le retroperitoneum et l'aorte similaire à l'étape 3.3 ci-dessus.
- Disséquer l'aorte jusqu'à ce que l'anévrisme soit exposé et mesurer le diamètre externe du segment anévrismal avec des étriers. Calculer la dilatation aortique (%) en utilisant l'équation suivante : [(récolte du diamètre infraréréréréré - diamètre infraréréréopérationnel opérationnel initial) x 100 %]. Une fois la mesure atteinte, administrer une dose létale de pentobarbital-phénytoïne (p. ex. Euthasol) par injection dans l'IVC.
- Disséquez l'aorte de la trifurcation à l'aorte suprarénale et explantez le segment anévrismal avec un segment témoin de l'aorte non traitée. Placez l'échantillon dans de l'azote liquide ou de la formaline pour l'évaluation histologique.
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Representative Results
Toutes les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide du test exact de Fisher ou du test carré chi, le cas échéant. Les valeurs des données sont déclarées comme dilatation aortique moyenne (%) - écart type (%). L'importance statistique a été fixée p 'lt; 0.05. La combinaison de BAPN et de chirurgie fournissant un traitement à l'élastase (chirurgie/élastase) crée un AAA plus robuste et reproductible chez les porcs au jour 28 par rapport à ceux traités par chirurgie et élastase seul (dilatation aortique moyenne (%) - écart standard (%) : 113,5 % - 30,2 % (n - 8) contre 59,7 % et 29,2 % (n ) ; P et lt; .01) comme indiqué à la figure 1. L'AAA s'est progressivement agrandi au fur et à mesure que le temps avançait (dilatation aortique moyenne (%) et écart type (%) de 86,9 % , 47,4 % (n - 4), 105,4 % et 58,1 % (n 5) et 113,5 % et 30,2 % (n et 8) à 7, 14 et 28 points de temps de récolte de jour, respectivement, Figure 1). Les signes de maladie aneurysmal chronique sont évidents chez les animaux traités par BAPN et chirurgie/élastase, y compris le thrombus intraluletet et l'athérosclérose (figure 2). L'évaluation histologique a démontré la fragmentation et l'altération significativement accrues d'élastine dans BAPN-traité porcaA que la chirurgie/élastase seule(figure 3 et figure 4, respectivement).
Figure 1 : Le traitement de l'aminopropionitrile (BAPN) augmente la taille de l'anévrisme aortique abdominal porcin (AAA). (A) BAPN - la chirurgie/l'élastase porcs avait une dilatation aortique moyenne significativement plus élevée par rapport aux porcs non traités par BAPN (chirurgie/élastase seulement) à 28 jours (113,5 % - 30,2 % contre 59,7 % - 29,2 %; P et lt; .01). (B) Les porcs traités par BAPN présentaient une dilatation aortique moyenne de 86,9 % , 47,4 %, 105,4 %, 58,1 %, et 113,5 % et 30,2 % à 7, 14 et 28 jours, respectivement. Ce chiffre a été publié par Cullen et coll.15 et reproduit ici avec permission. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Figure 2 : Photographies d'échantillons d'anévrismes aortiques abdominaux porcins (AAA). (A) Contrôlez l'aorte abdominale (aucun traitement avec BAPN ou élastase). (B) Infrarenal AAA formé le jour postopératoire (POD) 28 après traitement avec chirurgie/elastase, et BAPN (C) Thrombus intraluminal dans AAA sur POD 28 dans la chirurgie/elastase et les animaux traités par BAPN (D) Atherosclerosis dans l'AAA infrarenal sur POD 28 dans la chirurgie/elastase et les animaux traités de BAPN. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Figure 3 : La fragmentation de l'élastine est augmentée dans l'anévrisme aortique abdominal traité par l'alpension porcin (AAA) traité par l'aminopropionitrile (BAPN). van Gieson coloration dans l'aorte infrarénale et aorte suprarénale à 7 jours (A), 14 jours (B), et 28 jours (C). À l'extrême droite, elastine (noir) fragmentation mesurée par les examinateurs indépendants de l'aorte infrarénale contre suprarenalaorta à 7, 14, et 28 jours. La barre d'échelle représente 500 m ; Objectif objectif de lentille 4x. P et lt; 0,05. Ce chiffre a été publié par Cullen et coll.15 et reproduit ici avec permission. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Figure 4 : Le collagène est altéré dans l'anévrisme aortique aortique (AAA) traité par aminopropionitrile (BAPN). Masson trichrome et van Gieson taches dans l'aorte infrarénale et l'aorte suprarénale à 7 jours (A), 14 jours (B), et 28 jours (C). À l'extrême droite, le contenu de collagène (bleu) dans le mur de l'aorte infrarénale contre l'aorte suprarénale telle que mesurée par les unités de densitométrie à 7, 14 et 28 jours. La barre d'échelle représente 250 mm; Objectif objectif de lentille 4x. Ce chiffre a été publié par Cullen et coll.15 et reproduit avec permission. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
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Discussion
Un modèle nouveau de l'AAA infrarérérédans dans le porc a été créé utilisant une combinaison de l'angioplastie de ballon, de perfusion et d'élastase topique, et diététique comme BAPN. À l'aide de ce modèle, la dilatation aortique de 100 % a été réalisée avec des caractéristiques brutes et histologiques de la maladie aneurysmal humaine chronique. Ce modèle offre une passerelle pour mieux comprendre la physiopathologie complexe de l'AAA et traduire les thérapies potentielles en maladies humaines.
Les modèles antérieurs de AAA chez les porcs ont été réalisés avec un succès modeste. Marinov et coll. ont utilisé la perfusion d'élastase seul et ont vu quelques changements histologiques, y compris la perturbation de l'élastine, mais n'ont pas été en mesure d'atteindre le phénotype qui définit un anévrisme (dilatation de 50 %)16. Compte tenu de la durabilité de l'aorte porcine, plus d'une intervention est nécessaire pour atteindre des anévrismes cliniquement significatifs, qui a été initialement décrit par Hynecek et coll. en utilisant une combinaison de perfusion d'élastase et de collagène et d'angioplastie ballon8. Ils ont vu le diamètre aortique moyen de 73% aussi bien que des changements histologiques de la maladie aneurysmal, y compris la perte endothéliale, l'infiltration de neutrophil, et la perturbation d'élastine.
Cependant, les modèles antérieurs ne traitent pas d'un problème fondamental avec tous les modèles AAA : comment reproduire un processus de maladie chronique dans un contexte aigu ou subaigu. La plupart des modèles d'élastase de AAA chez les souris montrent la dilatation maximale à environ 2 semaines suivies de la régression par la suite, tandis que la maladie humaine évolue chroniquement au fil des ans. La clé de cette question peut reposer dans l'utilisation de BAPN, un inhibiteur de l'oxydase lysyl empêchant le collagène crosslinking. BAPN a un effet « vieillissant », et combiné avec le traitement d'élastase, il a été montré pour simuler la croissance chronique d'aneurysm. Dans un modèle murine par Lu et autres, des souris ont été observées 100 jours postopératoirement, et ont démontré l'évidence de l'aAA de phase finale avec la formation de thrombus et la rupture spontanée9. La nouveauté et l'importance de notre modèle porcin AAA est dans l'utilisation de BAPN, qui reproduit ce processus de maladie chronique dans un cadre subaigu et une espèce animale plus traduisible. Les porcs nourris un régime de BAPN combiné avec l'angioplastie de ballon, la perfusion d'élastase, et l'application topique d'élastase ont montré des aneurysms plus robustes avec l'évidence de la maladie de phase finale, y compris le thrombus de mur, l'athérosclérose, et la rupture comparée à ceux traités avec la chirurgie et l'élastase seule(figure 1). Ce modèle augmente et améliore le modèle précédent par Hynecek et autres en créant de plus grands aneurysms avec sequela de la maladie chronique8.
Bien que BAPN soit essentiel pour reproduire la chronicité de LAA, l'intervention chirurgicale fournit l'insulte initiale à l'aorte pour induire la formation d'anévrisme. BAPN sans chirurgie ou utilisation d'élastase a été examiné, mais n'a montré aucune dilatation aortique significative11. Pour les chercheurs non formés chirurgicalement, l'induction de l'AAA chez les porcs par laparotomie peut être intimidante. Chaque étape est lourde de complications potentielles, des blessures intestinales et ureteral aux saignements artériels ou veineux nécessitant une réparation aux infections postopératoires des plaies. L'enquêteur doit être préparé pour les éventualités afin de survivre au porc jusqu'à son point d'objectif. Un véritable effort d'équipe est nécessaire, y compris un chirurgien expérimenté bien versé dans l'anatomie abdominale, la fourniture d'une anesthésie exceptionnelle, y compris l'attention aux signes vitaux et l'état des fluides, et des soins postopératoires attentifs. Notre équipe a connu toutes les complications ci-dessus et a agi en conséquence que ce soit avec la réparation de l'entérotomie ou des blessures de cavale ou d'antibiotiques pour les infections. Cependant, une complication imprévue a impliqué le degré auquel BAPN a altéré la cicatrisation incisionnelle de blessure dans les porcs. Environ 3 semaines postopératoirement, quelques porcs ont exhibé la panne de leurs incisions avec la déhiscence fasciale occasionnelle exigeant le retour au blocopératoire pour la révision et le débridement. Il est conseillé de surveiller soigneusement les incisions postopératoirement ainsi que la fermeture en plusieurs couches afin de prévenir cette complication.
La partie critique de la chirurgie implique cannulation de l'aorte par l'intermédiaire de l'artère mésentérique caudale, qui peut être frustrante, étant donné sa petite taille. L'utilisation d'un fil de micro-perforation nous a aidés dans cette cannulation. Cette étape est essentielle car le fil cannulation permet l'accès à l'aorte pour le ballon et la canule de perfusion. L'angioplastie de ballon avant la perfusion est essentielle dans notre expérience, car la dilatation de ballon crée hypothétiquement la perturbation endothéliale permettant à la perfusion d'élastase d'entrer plus facilement dans le média aortique. La perfusion adéquate est définie comme un segment tendu de l'aorte sans fuite ou fuite de liquide autour du cathéter ou de la paroi aortique. La réalisation d'une perfusion adéquate d'élastase, tout en limitant le temps total de pince de croix aortique à pas plus de 10 min, est essentielle pour la formation de bon aneurysm tout en évitant simultanément des complications ischémiques. Limiter le temps total de pince de croix aortique à moins de 20 min pour l'ensemble du procédé et permettre le temps proportionné pour la reperfusion entre la dilatation de ballon et les perfusions d'élastase évite la complication spinale redoutée d'ischémie. Si la perfusion adéquate n'est pas obtenue, il y a probablement une fuite de quelque part dans le segment perfusé de l'aorte, habituellement une aortotomie par inadvertance de la dissection ou de la fuite rétrograde du site de cannulation. Il est crucial de réparer tout défaut dans le segment perfusé pour permettre une perfusion adéquate d'élastase. Une boucle de navire peut être enveloppée juste proximale au site aortique de cannulation pour empêcher le flux rétrograde de l'élastase. Toute artère lombaire doit également être temporairement serrée pendant la perfusion pour éviter l'élastase entrant dans la circulation systémique, qui peut causer une réponse septique dans le porc.
Les prochaines étapes logiques de ce modèle comprennent l'essai de nouvelles thérapies pour le traitement médical de l'AAA. Comme mentionné précédemment, il n'y a aucune thérapie médicale connue pour atténuer ou régresser la croissance aortique d'aneurysm et le soin définitif courant implique des approches chirurgicales ou endovasculaires ouvertes. L'étude antérieure a défini les rôles des cytokines proinflammatoires, de l'Interleukin-1 (IL-1) et de l'Interleukin-6 (IL-6) dans la pathogénie des anévrismes aortiques thoraciques descendants et de l'AAA, et l'inhibition de ces récepteurs peut fournir des avenues thérapeutiques potentielles pour le traitement de ces maladies17,18,19. Ces études n'ont été faites que dans des modèles murins, de sorte que les prochaines étapes devraient impliquer de grands modèles animaux. En outre, un grand animal descendant l'anévrisme aortique thoracique est une autre voie pour l'étude future. En raison des origines embryonnaires différentes, il y a des différences inhérentes dans la composition de mur de l'aorte thoracique et abdominale, menant à la pathophysiologie différente des aneurysms dans ces deux segments20.
Il y a quelques limites à ce modèle. Tout d'abord, étant donné que de multiples interventions sont utilisées, il est difficile de déterminer quelle intervention contribue le plus à la formation de l'anévrisme. La quantité de pression requise pour atteindre un segment aortique suffisamment élastase-perfusé est difficile à mesurer, et peut varier. Cela pourrait affecter la quantité d'élastase entrant dans le support aortique et la formation ultérieure d'anévrisme d'un porc à l'autre. Nous étudions actuellement une stratégie pour y remédier. BAPN a été mélangé avec la nourriture du porc et la consommation de porcs dans la période périopératoire peut varier, modifiant les quantités de BAPN chaque porc ingère. Enfin, ce modèle nécessite de nombreuses ressources et investissements pour réussir. Cela comprend les salles d'opération, les chirurgiens et les fournisseurs d'anesthésie, le logement des animaux, les soins postopératoires et l'achat de BAPN, qui peut être prohibitif. Chaque laboratoire devrait évaluer soigneusement ses ressources et son financement avant de tenter ce modèle.
Dans l'ensemble, en dépit de certaines limitations, porc AAA avec séquelle de maladie chronique peut être créé reproductible ment en utilisant une combinaison de BAPN, angioplastie ballon, perfusion d'élastase et l'application topique d'élastase. Cela a des implications importantes pour la recherche translationnelle applicable aux maladies humaines.
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Disclosures
Aucun
Acknowledgments
Nous remercions Anthony Herring et Cindy Dodson pour leurs connaissances et leur expertise technique.
Sources de financement :
Le financement de cette étude a été fourni par le National Heart, Lung, and Blood Institute de l'Institut national de la santé dans le cadre du Prix No. T32HL007849 et Grant Nos. R01HL081629-07 (G.R.U.) et R01HL124131-01 (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
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