Summary
זה מודל הרומן יוצר מאוד חזק הבטן התחתית בבית האבי העורקים בתוך החזיר באמצעות שילוב של אנגיופלסטיקה בלון, elastase/קוליזיה perfusion, יישום מקומי elastase, ומתחם אוראלי β-aminopropionitrile המינהל, אשר מפריעה עם קולגן חוצה קישור.
Abstract
מודלים גדולים של בעלי חיים כדי ללמוד מפרצות בבטן אבי העורקים הם דלילים. המטרה של מודל זה היא ליצור משמעותית, משמעותי קלינית הבטן בעלי העורקים הבטני (AAA) בחזירים. כדי להשיג זאת, אנו משתמשים בשילוב של אנגיופלסטיקה בלון, elastase ו-קולגן, ו מעכבי אוקסידאז lysyl, הנקרא β-aminopropionitrile (באפו), כדי ליצור משמעותי קלינית האדם משמעותית מחלת האבי העורקים, מקבילה למחלה אנושית.
חזיר זכר לא מסורס ניזונים בפסן במשך 7 ימים לפני הניתוח כדי להשיג מצב יציב בדם. הניתוח מבוצע והוא הביא לידי ברירת העורקים. מדידה ראשונית נרשם לפני האינדוקציה מפרצת עם שילוב של אנגיופלסטיקה בלון, elastase (500 יחידות)/קוליואז (8000 יחידות) perfusion, ויישום elastase אקטואלי. החזירים מוזנים בפסן מדי יום עד להליך מסוף ביום השני 7, 14, או 28, בזמן שהמפרצת נמדדת, והרקמה הושגו. באפנ + שרקנים מושווים לחזירים שעברו ניתוח בלבד.
חזיר מטופלים עם בפסן וניתוח היה התרחבות האבי העורקים הרשע של 89.9% ± 47.4% ביום 7, 105.4% ± 58.1% ביום 14, ו 113.5% ± 30.2% ביום 28. חזירים שטופלו בניתוח בלבד היו באופן משמעותי בהשוואה לבעלי חיים הניתוח ביום 28 (p < 0.0003). בפסן + קבוצת כירורגיה היו הראיות מאקרוסקופי ואימונוהיסטובכימיקלים של מחלת הסוף אנאורילי.
משמעותית מבחינה קלינית הידרוארנאל AAA יכול להיגרם באמצעות אנגיופלסטיקה בלון, elastase/קולגראז זלוף ויישום אקטואלי, שיושלם עם באפרן אוראלי. מודל זה יוצר AAA גדול, משמעותי קלינית עם הסימנים ההיכר של המחלה האנושית. לדבר זה יש השלכות חשובות להסבר הפתוגנזה של AAA ובדיקות של טיפולים והתקנים חדשניים לטיפול ב-AAA. המגבלות של המודל כוללות וריאציה ב-באפאן שבלע על ידי חזיר, איכות של אלסטסה פרזיה, ועלות של באפאן.
Introduction
על פי המרכז לבקרת מחלות (CDC), אניוציה של אבי העורקים (AA) הם הגורם המוביל למוות בארצות הברית ומייצג נטל מחלות משמעותי1. מפרצת אב העורקים מוגדרת כתרחבות של חלק נפרד של הספינה לומן על ידי מעל 50%2. קבוצת משנה של AA בבטן, המכונה אניואמים הבטן התחתית (AAA) הם דאגה גוברת. AAA להישאר מבחינה קלינית עד קרע או קרע הממשמש ובא, עם התפרצות חריפה, כאב בטן חמור בדרך כלל להיות הסימפטום המציג רק3,4. הקרע של AAA הוא כמעט תמיד קטלני עם שיעור תמותה של 90%5. ניתוח פתוח או אנדוכלי הוא האופציה הטיפולית היחידה למטופלים, ויכול להיות הליך מאוד חולני. וחשוב מכך, AAA הם אחת ממחלות לב וכלי הדם הבודדות ללא טיפול רפואי לריפוי.
עד כה, הרבה מחקר על הפתוגנזה AAA התמקדו מודלים מכרסמים, באמצעות elastase, אשר הוא אנזים המכיל אלסטין שנמצאו בתוך מדיה האבי העורקים, כדי לגרום לאניואמים. 6,7 עם זאת, היכולת הקלינית של מודלים בעלי חיים קטנים למחלת האדם האנושי מוגבלת, כהערכה של שינויים מבניים של העורקים, ו-הומודינמיקה משתנה מוגבלים בשל גודל. בגלל הדמיון האנטומי והגודל, מערכת המחזור הפורצין מתואם טוב יותר לביולוגיה אנושית מאשר למכרסמים8. דגמים גדולים של בעלי חיים לאפשר הבנה נוספת של מנגנונים סלולריים של תהליך המחלה, ניתן להשתמש בפיתוח טיפולים חדשניים במינונים טיפוליים עבור יונקים גדולים, ולבדוק התקנים מכניים לתיקון, אשר לא יהיה ריאלי במודלים בעלי חיים קטנים. בנוסף, האופי החריף של מודלים מכרסמים אינו משכפל את המאפיינים התככרותיים והפתולוגית של מחלת האדם האנאורילי.
השילוב של elastase ו מתחם בשם β-aminopropionitrile (באפו) יש מהפכה מודלים AAA מורן, על ידי יצירת מחלות שאינן גדולות יותר להכיל הסקוויה של מחלת אנאוריזמלי כרונית, כולל הטרובוס הקיר, קרע, ו קרע9. באפו הוא מעכב של lysyl אוקסידאז, אשר חיונית עבור קולגן מקשר, מרכיב מכריע של קיר אבי העורקים10,11,12. Lysyl אוקסידאז פעילות פוחתת עם הזדקנות ובהינתן האגודה של הגיל ואת האופי הכרוני של AA מסובך, באפו יש פוטנציאל רב לניסויים לחקות את ההשפעות של הזדקנות9,13,14. השימוש בפסן ויכולתה לשכפל מחלה כרונית בסביבה תת-חריפה, מציעה יתרון מספר על פני מודלים בעלי חיים גדולים וחלופיים של AAA. בהשוואה לדגמים אחרים של חזירי AAA, מודל זה יוצר את האניואמים הגדולים ביותר עם הסימנים של מחלת הבמה הסופית, והתוצאות פורסמו בעבר8,11,15.
בעוד הענקת יתרונות מסוימים, משאבים משמעותיים והשקעה נדרשים בהצלחה להשלים את המודל הזה שעלול להרתיע כמה חוקרים. בין משאבים אלה יש גישה לחדרי הניתוח, מנתחים מוסמכים וספקי הרדמה, דיור בעלי חיים, צוות וטרינרי לסייע עם טיפול שלאחר הניתוח. בנוסף, העלות של באפאן עשויה להיות יקרה מאוד עבור מעבדות מסוימות.
מספר דגמים גדולים של בעלי חיים קיימים כדי ללמוד את הפתופסולוגיה מורכבים של היווצרות AAA ולתרגם למחלה אנושית. מודלים של בעלי חיים גדולים של AAA הם קריטיים כדי לעזור להעריך את הכדאיות של טכנולוגיות הרומן וטיפולים למחלות אנושיות. לפיכך, מטרת מחקר זה הייתה ליצור מודל שאינו מהווה מדגם מתקדם של השלב המתקדם AAA בחזירים. הרציונל לשימוש מודל החזיר באפארן ו elastase הוא להבין טוב יותר את הפתופסיולוגיה של AAA על ידי חיקוי של הטבע כרונית ואת הסקוויה של מחלת האדם האנושי בהגדרה חריפה או תנוונות שולבת, כמו גם כדי לבדוק טיפולים חדשניים והתקנים עבור AAA טיפול.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
פרוטוקולי בעלי חיים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים באוניברסיטת וירג (No. 3848).
הערה: מודל זה פורסם בעבר על ידי קולין et al. והוא פרוטוקול שונה המתואר על ידי hynecek et al.8,15.
1. בעלי חיים
- השתמש חזיר זכר לא מסורס במשקל 20-30 ק ג עבור הניסויים.
- על מנת למקסם את הפרופורציה של מינונים מבוססי משקל של באפו לבלוע, לספק חזירים עם ארוחות מחולקות של צ'או רגיל ו 0.15 גרם/ק ג של באפאן מעורבב עם יוגורט שלם חלב רגיל או מזון לכלבים רטובים. הפעל את מינהל באפאן 7 ימים לפני פעולת המדד להשגת מצב יציב בדם, והיום במהלך הקורס שלאחר הניתוח.
הערה: באפו יש תופעות לוואי רבות, אם הן מייבלע בכמויות גדולות. אמצעי זהירות בידוד עבור הצוות כולל כובע, שמלות, כפפות, וכיסויים נעליים צריך להיות שחוקים בכל פעם אינטראקציה עם בעלי חיים האכילו בפסאן או לטיפול בפסן. - הפוך את החזירים לאפס לכל מערכת ההפעלה בלילה שלפני הניתוח.
2. הרדמה
- לגרום הרדמה כללית (GA) באמצעות tiletamine-zolzepam 6 מ"ג/ק"ג, xylazine (2 מ"ג/ק"ג), ו אטרופין סולפט (0.04 מ"ג/ק"ג) מנוהל בתוך הפנים.
- החזירי את החזיר באמצעות צינור שפופרת מסוג אנקנה (מואט) וסכין מילר.
- השג גישה היקפית ורידי (IV) תוך שימוש ב-16 או 18 מד IV בווריד אוזן ומאובטח במקום עם קלטת.
- לחבר את ה-, מכונת ההרדמה ולשמור על GA באמצעות שאיפה (0.2 מ"ג/ק"ג).
- החלת אלקטרוהאק (אק ג) הפניות ואוקסימטר כדי לנטר סימנים חיוניים במהלך הניתוח. קח חום אוראלי בתחילת המקרה. מניחים כרית אלקטרוקובלטרי על החלק התלוי של חזיר.
- ודא שאחד מחברי הצוות שלך הוא מעקב ללא הרף ומקליט בקביעות סימנים חיוניים כדי להבטיח שחזיר יהיה מתאים לתרופת הרגעה, מאוורר ומחמצן, כמו גם כדי לזהות ולהתערב כראוי על אי יציבות הומודינמיקה במהלך ה ניתוח.
3. טכניקה כירורגית
- לבצע עיקור של האזור כירורגי באמצעות גזה סטרילית, povidone-יוד ו-70% אלכוהול איזופרופיל. לעטוף את החזיר בצורה. הרגילה והסטרילית . קח דגימת דם לפני החיתוך
הערה: בשלב זה, כל הציוד, כולל מכשירים, בלונים, חוטים, וכו ' חייב להיות עקר. - באמצעות להב אחד או בואבי אלקטרוקבית, בצעו כריתת צינור האמצע כדי להיכנס לחלל הבטן.
- . לחשוף את הטוב מכסים את המעיים במגבת כחולה לחה כדי להימנע מייבוש. לעשות חתך חד כדי להיכנס לטוב, המאפשר גישה לבנה הורד הנחותים (IVC) ו המטה העורקים הבטן.
הערה: זיהוי והגנה על בקיעים הureters הינו קריטי בחלק זה של המארז. (כולל מסלול השופכה) מראות גסות של בני אדם, עם וריאציות עדינות המפורטות להלן. - באופן שהוא מנתח את אבי העורקים מכלי הכליה, מגולל את הטריפריון של אבי העורקים. שמור על עצמך להימנע מפגיעה בעורק הירך והמותניים. לאחר חשיפת כל אבי העורקים, השתמשו באמצעים כדי למדוד את קוטר אבי העורקים בחלק האמצע של אבי העורקים.
הערה: בניגוד לבני האדם, לחזירים יש משולש של אבי העורקים, לא לבייון. - לזהות את העורק המסבית של caudal על החלק הקדמי של אבי העורקים, אשר בדרך כלל שוכנת כמה סנטימטרים הקרובים לטריפריון אבי העורקים. . העורק הזה לא קיים בבני אדם . לנתח, להדק ולשנות את העורק בשלב זה, יש לנהל 5000 יחידות של הפארין סולפט ללא שבירה.
- צינורית העורק המזודל עם 0.018 מדריך תיל פלדת אל-חלד מתוך מבא מיקרוניקוב סט. סרילית להתרחב העורק על החוט עם 5 צרפתי (Fr) ולאחר מכן 7 Fr מבוא.
- עוזב את 7 Fr מבוא במקום, להחליף את 0.018 בחוט עם 0.035 בתיל הנחיה, ולאחר מכן להסיר את 7 Fr מבוא, להבטיח הומוסטזיס עם אצבע מעל אתר הצינורית כמו מבוא מוסר. הכנס 0.035 בחוט מנחה עד כ 30 ס מ של שרידי חוט או התנגדות הוא נתקל.
- הכנס את הבלון לאורך העורקים החוצה ומקם אותו בנקודת האמצע של העורקים. לנפח את הבלון בזמן מדידת לסירוגין את קוטר העורקים מורחבים עם מחוגות עד התרחבות מקסימלית היא כ 80% גדול יותר מדידה בסיסית.
- לאחר 10 דקות של reperfusion, מלחציים לחצות את אבי העורקים רק המרוחק לכלי כליות והאבויה לטריפריון אבי העורקים. מזהים ומלחציים את כלי המותניים הקודמים כדי לבודד את העורקים הבין-לבין מחזור מערכתי. זה חשוב כדי למנוע הפרזיה מערכתית של elastase, אשר יכול לגרום לתגובה ספיגה בתקופה חדה לאחר הניתוח.
- להציג מחדש את 7 Fr מבוא על החוט ולהסיר את החוט. ריקון קטע אבי העורקים המבודד עם תמיסת מלח מבטיח לא דליפה של נוזל. לחבר את elastase (500 יחידות) ו קולגן (8000 יחידות) פתרון מבואה ומבשם 30 מ ל לתוך העורקים הבודדים תחת לחץ ידני קבוע עבור 10 דקות. כל 30 מ ל של פתרונות יש להציג את הקטע המבודד.
הערה: על קטע אבי העורקים להיות מתוח ללא דליפה מחומת אבי העורקים או מאתר הצינורית. לולאה של כלי יכול להיות עטוף רק האבופה לאתר הצינורית כדי להבטיח שאין אלסטסה בורח. במהלך 10 דקות, elastase/קולגן הפתרון ניתן לצפות "בכי" דרך הקיר אבי העורקים. - לאחר 10 דקות, שאיפה את הפתרון של לומן אבי העורקים עם תמיסת מלח. הסירו את הבואז והוציאו. את גדם העורקים הקדל שחררו את כל התפסים (מלחציים המותני תחילה, ואחריו מלחציים ממרחק, ואז מלקחיים האבופי).
הערה: הגבל את זמן התפס ל-10 דקות על מנת למנוע איסכמיה של חוט השדרה. יש תפר תיקון (5-0 פוליפרופילן) טעון במקרה של דימום מן הגדם עורק מצע לאחר מלחציים הצלב משתחררים. - לטבול 2 ס מ x 5 ס מ של גזה כירורגית עם 20 מ ל של elastase מדולל (27 יחידות/mL) ו לעטוף סביב העורקים התערב עבור 10 דקות. לקחת מידה של העורקים אחרי כל התערבויות עם caliper.
- שאיפה את הבטן בתמיסת מלח, מחליפים את המעיים וסוגרים את הבטן בשלוש שכבות. באפו מעכב את ריפוי הפצעים, כך שכדי למזער את הסיכונים בפירוק הפצע ובחוסר הסדר החברתי, השתמשו בתפר בזמן הספיגה ארוכה והקפידו לקחת את הנשיכות הקטנות והשפרקות של הרקמה בכל שכבה. לנצל את העור מלאכותי הנספג מונופינט 1 בלולאה Polydioxanone (PDS) תפר עבור fascia, הנספג קלוע בפועל נספג 2-0 תפר עבור המעטפת העמוקה מאוחר יותר, ואת הספיגה משני התפרים מונופיקולי תפר (4-0) עבור הסקין.
4. טיפול פוסט-פעיל
- לנצל 0.2 mg/ק"ג תת עורית בוטאורפרפין-SR לחוסר כאבים שלאחר הניתוח. הערכת כל חזיר שלוש פעמים ביום עבור שלושת הימים הראשונים שלאחר הניתוח עבור סימנים של כאב ואי נוחות וניהול כאבים נוספים אם זוהו.
- מנהל אנטיביוטיקה לאחר הניתוח (1 g cephalexin הפנימי) על POD 1-3.
- חיות בבית חברתית אחרי POD 3.
5. רכישת רקמת אבי העורקים
- לבצע רכש רקמות על POD 7, 14, או 28.
- לגרום GA כמתואר בשלבים 2.1-2.5 מעל.
הערה: מסוף רכש של רקמת אבי העורקים אינו צריך להיות עקר. - 5.3. פתח מחדש את החתך הקודם של קו האמצע של הקו הקדמי, להיות מכיר של דבק המעי לקיר הבטן הקדמית. לשקף את המעי לחשוף את טוב ואת העורקים דומה לשלב 3.3 לעיל.
- לנתח את העורקים עד המפרצת נחשף ולמדוד את הקוטר החיצוני של הקטע האנאורילי עם מחוגות. חישוב התרחבות אבי העורקים (%) באמצעות המשוואה הבאה: [(הקציר בקוטר הראשון) x 100%]. לאחר המדידה מושגת, לנהל מנה קטלנית של פנטוברביטל-פניטומין (למשל, Euthasol) באמצעות הזרקה אל האגודה.
- לנתח את העורקים מתוך הטריקטיון לבית העורקים הפרארנאל ולחקור את קטע האנאוריפרי עם קטע שליטה של העורקים הסובלים מטיפול. מניחים את המדגם בחנקן נוזלי או בפורמאלין עבור הערכה היסטולוגית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
כל הניתוחים הסטטיסטיים בוצעו באמצעות בדיקה מדויקת של פישר או צ'י בריבוע לפי הצורך. ערכי נתונים מדווחים כהתארכות העורקים הממוצע (%) משמעות סטטיסטית הוגדרה P < 0.05. השילוב של בפסן וניתוח אספקת הטיפול elastase (ניתוח/elastase) יוצר חזק יותר, הנוזנים AAA ב החזיר ביום 28 לעומת אלה שטופלו ניתוח elastase לבדו (מתכוון התרחבות אבי העורקים (%) (% ± רגיל (30.2 113.5%)) לעומת 59.7% ± 29.2% (n = 12); P < .01) כמוצג באיור 1. AAA גדל בהדרגתיות יותר כאשר הזמן התקדם (מתכוון התרחבות אבי העורקים (%) של 86.9% ± 47.4% (n = 4), 105.4% ± 58.1% (n = 5) ו-113.5% ± 30.2% (n = 8) בשעה 7, 14, ו -28 ימי הקציר ביום, בהתאמה, איור 1). הוכחות של מחלת אנאוריפרי כרונית ניכרת בבעלי חיים שטופלו בפספ וניתוח/אלסטסה, כולל הטרולומינאל וטרשת עורקים (איור 2). הערכה היסטולוגית הוכיחה באופן משמעותי את פיצול אלסטין ושינוי קולגן בתוך החזיר מטופלים באפו AAA מאשר ניתוח/elastase בלבד (איור 3 ואיור 4, בהתאמה).
איור 1: β-Aminopropionitrile (באפנ) הטיפול מגביר את החזירים הבטן מפרצת אבי העורקים (AAA) גודל. (א) באפו ו ניתוח/elastase חזיר היה גבוה באופן משמעותי התארכות אבי העורקים לעומת לא באפאן מטופל (ניתוח/elastase לבד) חזיר ב 28 ימים (113.5% ± 30.2% לעומת 59.7% ± 29.2%; P < 01). (ב) החזיר מטופל באפו הראה התרחבות האבי העורקים של 86.9% ± 47.4%, 105.4% ± 58.1%, ו 113.5% ± 30.2% ב -7, 14, ו-28-יום הקציר נקודות זמן, בהתאמה. דמות זו פורסמה על ידי קולן et al.15 והועתק לכאן באישור. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: תמונות לדוגמה של המוני העורקים הבטני של פורצין (AAA). (א) שליטה אבי העורקים הבטן (אין טיפול עם באפאן או elastase). (ב) לאחר טיפול בכירורגיה/elastase, ו-באפנ (ג ) אינטרולומינאל, בעלי חיים מטופלים ב-aaa על פוד 28 בחדר ניתוח/אלסטדאז ובעלי הטיפול בחיות (D) טרשת עורקים ב-aaa ב-pod 28 בחדר ניתוח/אלסטסה ובעלי חיים שטופלו בעלי אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: הפיצול אלסטין גדל ב-β-aminopropionitrile (באפנ)-מטופל החזירים בבטן החזיר מפרצת אבי העורקים (AAA). ואן גיסון מכתים את אב העורקים והאב-העורקים ב -7 ימים (א), 14 ימים (ב)ו -28 ימים (ג). הזכות הרחוקה, אלסטין (שחור) פיצול כפי שנמדד על ידי הסוקרים העצמאיים של העורקים הבין לעומת suprרנקה אלאורטה ב 7, 14, ו 28 ימים. סרגל קנה מידה מייצג 500 μm; 4x המטרה עדשה. * P < 0.05. דמות זו פורסמה על ידי קולן et al.15 והועתק לכאן באישור. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: הקולגן הוא שונה ב-β-aminopropionitrile (באפנ)-מטופל החזיר מפרצת אבי העורקים (AAA). מסון טריכרום וואן גיסון מכתים את אב העורקים והאב-העורקים ב -7 ימים (א), 14 ימים (ב) ו -28 ימים (ג). בדיוק הרחק, קולגן (כחול) תוכן בתוך הקיר של הספר לעומת העורקים יותרת כפי שנמדד על ידי יחידות densi, לנסות ב 7, 14, ו 28 ימים. סרגל קנה מידה מייצג 250 מ"מ; 4x המטרה עדשה. דמות זו פורסמה על ידי קולן et al.15 והועתק באישור. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
מודל הרומן של הידרוארנאל AAA בחזירים נוצר באמצעות שילוב של אנגיופלסטיקה בלון, פרזיה ו-elastase אקטואלי, ותזונה כמו באפארן. באמצעות מודל זה, התרחבות אבי העורקים של > 100% הושגה עם מאפיינים ברוטו היסטולוגיים של מחלת המין האנושי כרונית. מודל זה מספק שער כדי להבין עוד יותר את הפתופסיולוגיה מורכבים של AAA ולתרגם טיפולים פוטנציאליים למחלות אנושיות.
מודלים קודמים של AAA בחזירים הושגו בהצלחה צנועה. מרינוב ואח ' השתמשו בפרסטסה בלבד וראו כמה שינויים היסטולוגיים, כולל אלסטין שיבושים, אך לא הצליחו להשיג את הפנוטיפ המגדיר מפרצת (> 50% התרחבות)16. בהינתן עמידות של העורקים חזירי, יותר מאשר התערבות אחת נדרשת כדי להשיג משמעותי קלינית משמעותית, אשר תוארה במקור על ידי hynecek ואח '. באמצעות שילוב של elastase ו-קולגן הפרטואז ובלון אנגיופלסטיה8. הם ראו קוטר אבי העורקים של 73% כמו גם שינויים היסטולוגיים של מחלת אנאוריפרי, כולל אובדן אנדותל, הסתננות נויטרופילים, ואלסטין הפרעה.
עם זאת, מודלים קודמים אינם מטפלים בבעיה יסודית עם כל הדגמים AAA: כיצד לשכפל תהליך מחלה כרונית בהגדרה חריפה או תנוונות שולבת. רוב הדגמים elastase של AAA בעכברים להראות התרחבות השיא בערך 2 שבועות ואחריו רגרסיה לאחר מכן, בעוד מחלת האדם מתפתחת באופן כרוני לאורך שנים. המפתח לשאלה זו עשוי לנוח בשימוש בפסן, מעכב אוקסידאז ליסיל מניעת הקשר קולגן. בפסן יש אפקט "הזדקנות", ובשילוב עם הטיפול elastase, הוא הוכח לדמות צמיחה מפרצת כרונית. במודל murine על ידי Lu ואח ', עכברים נצפו 100 ימים לאחר הניתוח, והפגינו ראיות לשלב הסופי AAA עם היווצרות הטרובוס וקרע ספונטני9. החידוש והמשמעות של המודל הAAA שלנו הוא בשימוש בפסן, אשר משכפל את תהליך המחלה הכרוני הזה בסביבה תת-חריפה ומינים יותר של בעלי חיים לתרגום. חזירים האכילו דיאטה של באפארן בשילוב עם אנגיופלסטיקה בלונים, אלסטסה perfusion, ויישום elastase אקטואלי הראה פרצות חזקה יותר עם ראיות של מחלת השלב הסופי, כולל הטרובוס הקיר, טרשת עורקים, וקרע בהשוואה לאלה שטופלו ניתוח ו elastase לבד (איור 1). מודל זה מרחיב ומשתפר על ידי המודל הקודם של Hynecek ואח '. על ידי יצירת מפרצות גדול יותר עם הסקוויה של מחלה כרונית8.
למרות באפו חיוני לשכפל את המתעד של AAA, התערבות כירורגית מספק את העלבון הראשוני של העורקים כדי לגרום להיווצרות מפרצת. בפסן ללא ניתוח או להשתמש elastase נבדק, אבל לא הראה כל התרחבות האבי העורקים משמעותי11. עבור חוקרים שאינם מאומנים בניתוח, אינדוקציה של AAA בחזירים באמצעות לפרוטומיה יכול להיות מרתיע. כל צעד הוא כרוך עם סיבוכים פוטנציאליים, מפני פציעות המעיים ו ureteral כדי דימום עורקים או ורידים הדורשים תיקון לאחר הניתוח זיהומים הפצע. על החוקר להיות מוכן לאפשרויות כדי לשרוד את החזיר לנקודת הסיום של המטרה. מאמץ צוות אמיתי נדרש, כולל מנתח מנוסה בקיאים באנטומיה הבטן, אספקת הרדמה יוצאת דופן כולל תשומת לב סימנים חיוניים ומצב נוזלים, וטיפול קשוב לאחר הניתוח. הצוות שלנו חווה את כל הסיבוכים הנ ל ופעל בהתאם אם עם תיקון של בידור או פציעות כניסה או אנטיביוטיקה עבור זיהומים. עם זאת, סיבוך בלתי צפוי מעורב במידה שבה באפארן לקויי ריפוי הפצע בתוך החזירים. בסביבות 3 שבועות לאחר הניתוח, כמה חזירים הציגו התמוטטות של חתכים שלהם עם פעירת מזדמנים הדורשים לקחת-בחזרה לתיאטרון ההפעלה לתיקון ו debridement. ניטור זהיר של חתכים אחרי הניתוח, כמו גם סגירה בשכבות מרובות מומלץ למנוע סיבוך זה.
החלק הקריטי של הניתוח כרוך בצינורית של העורקים באמצעות העורק הזעיר של caudal, שיכול להיות מתסכל, בהתחשב בגודל הקטן שלה. השימוש בחוטים מיקרוניקוב סייע לנו בצינורית זו. שלב זה חיוני כמו חוט הצינורית מאפשר גישה לאבות העורקים עבור הבלון וצינורית ההיתוך. אנגיופלסטיקה בלון לפני זלוף חיוני הניסיון שלנו, כמו התארכות בלון באופן היפותטי יוצר שיבוש אנדותל ומאפשר להתיר את הפרזיה כדי להיכנס בקלות רבה יותר את התקשורת של אבי העורקים. זלוף נאותה מוגדר קטע מתוח של אבי העורקים ללא דליפה או בריחה של נוזל סביב הקטטר או מהקיר של אבי העורקים. השגת זלוף הולם של elastase, תוך הגבלת הזמן הכולל של אבי העורקים הצלב כדי לא יותר מ 10 דקות, הוא חיוני היווצרות מפרצת טובה במקביל הימנעות סיבוכים איסכמי. הגבלת הסכום הכולל של אבי העורקים לחצות את הזמן כדי פחות מ 20 דקות עבור ההליך כולו ומאפשר זמן מספיק עבור reperfusion בין התרחבות בלון ומבשם elastase מונע את הסיבוך הנורא של איסכמיה השדרה. אם הפרזיה נאותה אינה מושגת, סביר להניח שדליפה ממקום כלשהו בחלק האחר של העורקים, בדרך כלל בלתי מתקבל על הaortotomy מפני דליפה או דליפת נסיגה מאתר הצינורית. חשוב לתקן פגם כלשהו במקטע הקיים כדי לאפשר התמזגות מספקת של אלסטסה. ניתן לעטוף לולאה של כלי קיבול רק במקום לאתר הצינורית של אבי העורקים כדי למנוע זרימה של אלסטסה. כל עורק מותני צריך גם להיות מהודק זמנית במהלך הפרזיה כדי למנוע אלסטסה הזנת מחזור מערכתי, אשר עלול לגרום לתגובה זיהומית בחזירים.
הצעדים הלוגיים הבאים עבור מודל זה כוללים בדיקת טיפולים חדשניים לטיפול רפואי של AAA. כפי שהוזכר קודם לכן, אין טיפולים רפואיים ידועים כדי להחליש או להסיג את הצמיחה מפרצת אבי העורקים הנוכחית טיפול סופי כרוך גישות כירורגית או אנדונימי. המחקר הקודם הגדיר את התפקידים של ציטוקינים proinflammatory, interleukin-1β (il-1 β) ו interleukin-6 (il-6) בפתוגנזה של בירידה הראשונה של אבי העורקים החזי ו AAA, עיכוב של קולטנים אלה עשוי לספק שדרות טיפוליות פוטנציאליים לטיפול במחלות אלה17,18,19. מחקרים אלה נעשו רק במודלים murine כך השלבים הבאים צריכים לכלול מודלים בעלי חיים גדולים. בנוסף, חיה גדולה יורדת מפרצת אבי העורקים החזה היא שדרה נוספת למחקר עתידי. בשל המקורות embryologic שונים, ישנם הבדלים הטבועות בהרכב הקיר של אבי החזה והבטן, המוביל פתופסולוגיה שונות של מונים בשני מקטעים אלה20.
. יש כמה מגבלות של הדגם הזה ראשית, מאז התערבויות מרובות מועסקים, קשה לקבוע איזו התערבות תורמת ביותר להיווצרות מפרצת. כמות הלחץ הדרושה כדי להשיג קטע אבי העורקים מספקת מאוד קשה למדוד, והוא עשוי להשתנות. זה יכול להשפיע על כמות elastase הזנת מדיה אבי העורקים והיווצרות מפרצת מתוך חזיר אחד למשנהו. אנחנו כרגע חוקרים. אסטרטגיה להתמודדות עם זה באפאן היה מעורב עם המזון של חזיר וצריכת חזירים בתקופה הפריפאנית עשוי להשתנות, שינוי כמויות של באפארן כל חזיר. לבסוף, מודל זה דורש משאבים רבים והשקעות כדי להצליח. זה כולל חדרי ניתוח, מנתחים וספקי הרדמה, דיור בעלי חיים, טיפול שלאחר הניתוח, ורכישה של באפאן, אשר יכול להיות יקר מאוד. כל מעבדה צריכה להעריך בקפידה את המשאבים והמימון שלהם לפני שינסו את הדגם הזה.
בסך הכל, למרות מגבלות מסוימות, חזיר AAA עם סקוויה של מחלה כרונית ניתן ליצור באמצעות שילוב של באפרן, אנגיופלסטיקה בלון, אלסטסה זלוף ו היישום elastase אקטואלי. יש לזה השלכות חשובות למחקרים טרנסלבותית החלים על מחלות אנושיות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
לא
Acknowledgments
אנו מודים לאנתוני הרינג וסינדי דודסון על הידע שלהם ועל מומחיותם הטכנית.
מקורות המימון:
המימון למחקר זה סופק על ידי הלב הלאומי, ריאות, ובדם המכון הלאומי לבריאות תחת הפרס לא. T32HL007849 ו גרנט Nos. R01HL081629 (G.R.U.) ו-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
- 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. Elastase-induced experimental aneurysms in rats. Circulation. 82 (3), 973-981 (1990).
- 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. Lathyrism: a review. The Quarterly Review of Biology. 49 (2), 101-128 (1974).
- Coulson, W. F., Linker, A., Bottcher, E. Lathyrism in swine. Archives of Pathology & Laboratory Medicine. 87 (4), 411-417 (1969).
- McCallum, H. M. Experimental Lathyrism in Mice. The Journal of Pathology and Bacteriology. 89, 625-636 (1965).
- 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).
