Bu protokol, insan koroner stentlerin trans-femoral erişim kullanılarak apoE-/- arka plan ile sıçanların karın aortuna implantesini açıklar. Diğer hayvan modelleriyle karşılaştırıldığında, murine modelleri yüksek verim, tekrarlanabilirlik, kullanım ve muhafaza kolaylığı ve moleküler belirteçlerin geniş bir kullanılabilirliği avantajlarını taşır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Trans-Femoral Erişim Kullanılarak İnsan Büyüklüğünde Koroner Stentlerin Rat Abdominal Aort'a yerleştirilmesi
* These authors contributed equally
Bu makalede
Özet
Özet
Perkütan koroner girişim (PCI), koroner stent dağıtımı ile birlikte koroner arter hastalığının girişimsel tedavisinde altın standardı temsil eder. Stent içi restenoz (ISR), stent içindeki neointimal dokunun aşırı çoğalması ile belirlenir ve stentlerin uzun süreli başarısını sınırlar. Steno-in-stent restenozunun (ISR) altında yatan patofizyolojik süreçlerin aydınlatılması için çeşitli hayvan modelleri kullanılmıştır, porsin koroner ve tavşan iliak arter modelleri en sık kullanılanlardır. Murine modelleri, yüksek verim, kullanım ve gövde kolaylığı, tekrarlanabilirlik ve moleküler belirteçlerin geniş bir kullanılabilirliği avantajları sağlar. Apolipoprotein E eksikliği (apoE-/- ) fare modeli kardiyovasküler hastalıkları incelemek için yaygın olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, stentlerin farelere yerleştirilmek için minyatürleştirilmesi gerekir, mekanik ve (potansiyel olarak) biyolojik özelliklerinin önemli değişikliklerini içeren. ApoE-/- sıçanların kullanımı, apoE-/- sıçanlar insan büyüklüğünde koroner stentlerin değerlendirilmesine izin verirken aynı zamanda aterojenik bir fenotip sağlarken bu eksikliklerin üstesinden gelebilir. Bu, stent implantasyonundan sonra ISR'yi araştırmak için mükemmel ve güvenilir bir model haline getirir. Burada, ticari olarak mevcut insan koroner stentlerinin trans-femoral erişim kullanarak apoE-/- arka plan ile sıçanların karın aortuna implante edilmesi ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Giriş
Perkütan koroner girişim (PCI), koroner stent dağıtımı ile birlikte koroner arter hastalığının girişimsel tedavisinde altın standardı temsil eder1. Bununla birlikte, stentlerin uzun vadeli başarısı, stent içinde neointimal dokunun aşırı çoğalması ile belirlenen stent istirenozunun (ISR) ortaya çıkması ile sınırlanabilir2,3. ISR koroner arter bypass veya yeniden PCI ile yeniden müdahale gerektirebilir. ISR'nin çalışması için her biri avantaj ve eksiklik içeren çeşitli hayvan modelleri önerilmiştir. En sık kullanılan porcine koroner ve tavşan iliak arter modellerinin en büyük dezavantajları, stent implantasyonu4,5'ten sonra insanlara belirgin bir şekilde benzeyen lezyonlar geliştirmek deolsa,özellikle uzun vadeli çalışmalarda lojistik zorlukların yanı sıra elleçleme ve ekipman sınırlamalarını gündeme getiren büyük hayvan ve barınma maliyetleridir. Ayrıca, domuz ve tavşanların hücresel proteinlerine karşı antikorların mevcudiyeti sınırlıdır. Öte yandan, murine modelleri yüksek verim ve tekrarlanabilirliğin yanı sıra kullanım kolaylığı, konut ve dolayısıyla maliyet etkinliğinin önemli avantajlarını sağlar. Ayrıca, daha fazla sayıda antikor mevcuttur. Bununla birlikte, apolipoprotein E-eksik (apoE-/-) fareler ateroskleroz6,7,8çalışması için yaygın olarak kullanılmış olsa da, stentlerin farelere implante edilmesi için minyatürleştirilmesi ve stentlerin mekanik özelliklerinin potansiyel olarak değiştirilmesi gerektiği için ISR çalışması için uygun değildir. Ayrıca, farelerin aort duvarı genç farelerde 50 μm ile yaşlı farelerde 85 μm arasında ölçülmektedir9ve stentler 2 atm kadar düşük basınç seviyeleri kullanılarak dağıtılmalıdır, bu da stenin malapposition10'ayol açabilir. Bununla birlikte, sıçanlar, ticari olarak mevcut insan koroner stentlerin implantasyonuna izin verir ve ilk olarak Langeveld ve ark.11tarafından bildirilen aort stent implantasyonundan sonra daha büyük hayvanlara benzer bir damar iyileşme kursu gösterir. Bu teknik başlangıçta, kan akışının geçici olarak kesintiye uğraması için aortu fiziksel olarak daraltmayı gerektiren bir trans-abdominal erişim gerektiriyordu. Potansiyel olarak ilişkili damar yaralanmasını ve enflamatuar reaksiyonları önlemek için, teknik daha sonra hayvanların daha yüksek bir hayatta kalma oranına neden olan bir trans-iliak erişimin tanıtılmasıyla rafine edildi12.
Wildtype sıçanlar aterosklerotik lezyonlar geliştirmediği için13, apoE-/- sıçanlar Transkripsiyon Aktivatör Benzeri Efektör Nükleaz (TALEN)14, Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindropik Tekrarlar (CRISPR/ Cas9)15ve Çinko Parmak (ZF)16gibi nükleaz teknikleri kullanılarak üretilmiştir. ApoE-/- sıçanlar 2011 yılından beri ticari olarak mevcuttur. Aterojenik bir arka plan sağlayan apoE-/- sıçanlar, özellikle ISR ile ilgili olarak insan büyüklüğündeki koroner stentlerin daha gerçekçi bir şekilde değerlendirilmesini sağlar.
Burada, yöntemi transfemoral erişim yolu üzerinden ve piyasada bulunan ince payanda kobalt-krom ilaç eluting stent (DES) kullanarak açıklıyoruz, ancak çıplak metal stentler (BMS) veya biyolojik olarak parçalanabilir stentler gibi diğer stent türlerinin çalışması için de uygulanabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Deneyler, bilimsel amaçlarla kullanılan hayvanların korunmasıyla ilgili Alman hayvan refahı yasası (TSchG) ve Direktifi 2010/63/AB uyarınca gerçek gerçekleştirildi. Bu çalışma için resmi onay Hükümet Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından verilmiştir (Protokol No.: AZ 87-51.04.2010.A065; Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen, Recklinghausen, Almanya). Çalışma protokolü Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak gerçekleştirildi. Ameliyat sonrası ağrı tedavisi, Alman Laboratuvar Hayvanları Bilimi Derneği'nin (GV-SOLAS) önerilerine ve Girişim Veteriner Ağrı Terapisi'ne dayanmaktadır.
1. Temel teknikler ve ortak prosedürler
- Homozigöz apoE-/- Sprague-Dawley sıçanları kullanın. Standart yöntemler kullanarak her hayvanın genotipini tanımlayın17.
- Hayvanları aynı koşullarda (21 °C ± 2 °C, ` ± %5 nem ve 12 saat açık/karanlık döngü) tutun ve suya ve yiyeceğe ücretsiz erişim sağlayın.
- Tüm prosedürleri temiz ama nonsteril koşullar altında gerçekleştirin.
- Sıçan uyuşturuldıktan sonra, tüm prosedürleri 16x büyütmede cerrahi bir mikroskop altında gerçekleştirin.
- Sıkıştırma hemostazı için pamuklu çubuk kullanın. Laktlı Ringer çözeltisi ile ıslatılmış gazlı bez sürüntüleri (5 cm x 5 cm) kasık nemli tutmak için faydalıdır.
- Kullanılmış malzemeleri bertaraf etmek için atık bertaraf yönetmeliklerine uyun.
2. Ameliyat öncesi hazırlıklar
- Operasyona başlamadan önce veteriner ilaçlarını hazırlayın. Aksi belirtilmedikçe tüm çözümleri oda sıcaklığında tutun.
- İşlemden otuz dakika önce, 0.03-0.05 mg/kg buprenorfin deri altından uygulayın.
- Sıçanı 100 mg/kg vücut ağırlığı (BW) (S)-ketamin ve 8 mg/kg BW ksilazin intraperitoneal enjeksiyon ile uyuşturun.
- Bir tartım terazisi kullanarak sıçanın ağırlığını değerlendirin.
- Sıçanı bir ısıtma yastığına yerleştirin ve tıbbi bant kullanarak üst ve alt uzuvları sabitleyin. Sıçanı sol arka uzvu tamamen uzatılmış ve omurgasıyla mümkün olduğunca uyumlu olarak konumlandırın, böylece femoral arter ve aort arasında düz bir çizgi oluşturun. Bu, balona monte stentlerin aort çatallanması yoluyla ilerletilmesini kolaylaştıracaktır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Bu protokol, trans-femoral erişim yolu kullanan sıçanların karın aortunda stent implantasyonunu açıklar (Şekil 1). Bu hayvan modelinin ilk merkezi noktası, insan büyüklüğünde koroner stentlerin yerleştirilmesine izin veriyor olmasıdır. Piyasada bulunan kıvraklı ve balona monte koroner stent, sıçanların karın aortuna yerlenebilir. Böylece, ek olarak, insanlarda olduğu gibi aynı stent dağıtım prensibi uygulanabilir. Sıçan kullanımının bir başka avantajı, ticari olarak mevcut olan apoE-/-<...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu protokol, insan büyüklüğündeki koroner stentlerin apoE-/- sıçanların karın aortuna implantesini açıklar. Birkaç teknik nokta vurgu etmeye değer. İlk olarak, stent boyutu ile aortun büyüklüğü arasında bir uyumsuzluk önlenmelidir. Çok küçük bir stent yerleştirmek stent malappozasyonuna yol açabilirken, aort için çok büyük bir stent takılması damarın aşırı uzamasına, yırtılmasına ve yaralanmasına neden olabilir. Bu nedenle, çapı 2,0 ila 2,5 mm arasında stent kullanmanızı ve implantasyon basıncını stent üzerind...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Teşekkürler
Bayan Angela Freund'a gömme ve slayt üretimindeki paha biçilmez teknik yardımı için teşekkür ederiz. Ayrıca Laboratuvar Hayvan Bilimi ve Deneysel Cerrahi Enstitüsü'ndeki Bay Tadeusz Stopinski'ye veterinerlik çalışmalarına yaptığı anlayışlı yardımlar için teşekkür ederiz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Diyet< / güçlü > | |||
| SNIFF Yüksek Yağlı diyet + Klopidogrel (15 mg / kg) | SNIFF Spezialdi & auml; ten GmbH, Soest | özel hazırlanmış | Western Diet |
| İlaçlar ve Anestezikler | |||
| Buprenorfin | Essex Pharma | 997.00.00 | |
| ISOFLO (İzofluran Buharı) buharlaştırıcı | Eickemeyer | 4802885 | |
| İzofluran | Forene Abbott | B 506 | |
| İzotonik (% 0.9) NaCl çözeltisi | DeltaSelect GmbH | PZN 00765145 | |
| Ringer'ın laktat çözeltisi | Baxter Deutschland GmbH | 3775380 | |
| (S)-ketamin | CEVA Almanya | ||
| Ksilazin | Medistar Almanya | ||
| Sarf malzemeleri < / güçlü> | |||
| 10 mL şırınga | BD Plastipak | 4606108V | |
| 2 mL şırınga | BD Plastipak | 4606027V | |
| 6-0 prolen sütür | ETHICON | N-2719K | |
| 4-0 ipek sütür | Seraflex | IC 158000 | |
| Bepanthen Göz ve Burun Merhemi | Bayer Vital GmbH | 6029009.00.00 | |
| Pamuklu Gazlı Bez | Fuhrmann GmbH | 32014 | |
| Durapore ipek bant | 3M | 1538-1 | |
| Poli-Alkol Cilt Dezenfeksiyon Solüsyonu | Antiseptica GmbH | 72PAH200 | |
| Sterican iğne 18 G | B. Braun | 304622 | |
| Sterican iğne 27 3/4 G | B.Braun | 4657705 | |
| Kağıt Mendil | ticari olarak temin edilebilir | ||
| < güçlü > Cerrahi aletler< / güçlü > | |||
| Graefe forseps kavisli x1 | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 11151-10 | |
| Graefe forseps düz | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 11050-10 | |
| İğne tutucu Mathieu | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 12010-14 | |
| Makas | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 14074-11 | |
| Semken forseps | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 11008-13 | |
| Küçük cerrahi makas kavisli | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 14029-10 | |
| Küçük cerrahi makas düz | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 14028-10 | |
| Standart desen forseps | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 11000-12 | |
| Vannas yaylı makas | Güzel Bilim Araçları A.Ş. | 15000-08 | |
| Ekipman< / güçlü > | |||
| Diseksiyon mikroskobu | Leica MZ9 | ||
| Sıcaklık kontrollü ısıtma yastığı | Sygonix | 26857617 | |
| stent implantasyonu için ekipman< / güçlü> | |||
| İlaç salınımlı stent Xience 2,25mm x 8mm | Abbott Vascular USA | 1009544-18 | |
| Kılavuz tel Fielder XT PTCA kılavuz teli: 0.014 "x 300cm | ASAHI INTECC CO., LTD Japonya | AGP140302 | |
| Şişirme şırınga sistemi | Abbott 20/30 Öncelik Paketi | 1000186 | |
| Doku işleme ve analizi | |||
| 30% H2< / sub>O2< / sub> | Roth | 9681 | Histoloji |
| Etanol | Roth | K928.1 | Histoloji |
| Giemsas Azur-Eozin-Metilenblau | Merck | 109204 | Histoloji |
| Grafik Çizim Tableti | WACOM Europe GmbH | CTL-6100WLK-S | |
| Roti Histofix, Formaldehid% 4 tamponlu | Roth | P087 | Histoloji |
| Technovit 9100 | Morphisto | 12225.K1000 | Histoloji |
Kaynaklar
- Patel, M. R., et al. ACC/AATS/AHA/ASE/ASNC/SCAI/SCCT/STS 2017 Appropriate Use Criteria for Coronary Revascularization in Patients With Stable Ischemic Heart Disease: A Report of the American College of Cardiology Appropriate Use Criteria Task Force, American Association for Thoracic Surgery, American Heart Association, American Society of Echocardiography, American Society of Nuclear Cardiology, Society for Cardiovasular Angiography and Interventions, Society of Cardiovascular Computed Tomography, and Society of Thoracic Surgeons. Journal of the American College of Cardiology. 69 (17), 2212-2241 (2017).
- Virmani, R., Farb, A. Pathology of in-stent restenosis. Current Opinion in Lipidology. 10 (6), 499-506 (1999).
- Buccheri, D., Piraino, D., Andolina, G., Cortese, B. Understanding and managing in-stent restenosis: a review of clinical data, from pathogenesis to treatment. Journal of Thoracic Disease. 8 (10), 1150-1162 (2016).
- Perkins, L. E. Preclinical models of restenosis and their application in the evaluation of drug-eluting stent systems. Veterinary Pathology. 47 (1), 58-76 (2010).
- Kim, W. H., et al. Histopathologic analysis of in-stent neointimal regression in a porcine coronary model. Coronary Artery Disease. 11 (3), 273-277 (2000).
- Plump, A. S., et al. Severe hypercholesterolemia and atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice created by homologous recombination in ES cells. Cell. 71 (2), 343-353 (1992).
- Breslow, J. L. Transgenic mouse models of lipoprotein metabolism and atherosclerosis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (18), 8314-8318 (1993).
- Knowles, J. W., Maeda, N. Genetic modifiers of atherosclerosis in mice. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 20 (11), 2336-2345 (2000).
- Wheeler, J. B., Mukherjee, R., Stroud, R. E., Jones, J. A., Ikonomidis, J. S. Relation of murine thoracic aortic structural and cellular changes with aging to passive and active mechanical properties. Journal of the American Heart Association. 4 (3), 001744(2015).
- Rodriguez-Menocal, L., et al. A novel mouse model of in-stent restenosis. Atherosclerosis. 209 (2), 359-366 (2010).
- Langeveld, B., et al. Rat abdominal aorta stenting: a new and reliable small animal model for in-stent restenosis. Journal of Vascular Research. 41 (5), 377-386 (2004).
- Oyamada, S., et al. Trans-iliac rat aorta stenting: a novel high throughput preclinical stent model for restenosis and thrombosis. Journal of Surgical Research. 166 (1), 9(2011).
- Touchard, A. G., Schwartz, R. S. Preclinical restenosis models: challenges and successes. Toxicologic Pathology. 34 (1), 11-18 (2006).
- Wei, S., et al. Apolipoprotein E-deficient rats develop atherosclerotic plaques in partially ligated carotid arteries. Atherosclerosis. 243 (2), 589-592 (2015).
- Zhao, Y., et al. Hyperlipidemia induces typical atherosclerosis development in Ldlr and Apoe deficient rats. Atherosclerosis. 271, 26-35 (2018).
- Ekuni, D., et al. Occlusal disharmony accelerates the initiation of atherosclerosis in apoE knockout rats. Lipids in Health and Disease. 13 (144), 13(2014).
- Bhattacharya, D., Van Meir, E. G. A simple genotyping method to detect small CRISPR-Cas9 induced indels by agarose gel electrophoresis. Scientific Reports. 9 (1), 39950(2019).
- Malik, N., et al. Intravascular stents: a new technique for tissue processing for histology, immunohistochemistry, and transmission electron microscopy. Heart. 80 (5), 509-516 (1998).
- Kumar, A. H., McCauley, S. D., Hynes, B. G., O'Dea, J., Caplice, N. M. Improved protocol for processing stented porcine coronary arteries for immunostaining. Journal of Molecular Histology. 42 (2), 187-193 (2011).
- Jiang, Z., et al. A novel vein graft model: adaptation to differential flow environments. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 286 (1), 18(2004).
- Cornelissen, A., et al. Apolipoprotein E deficient rats generated via zinc-finger nucleases exhibit pronounced in-stent restenosis. Scientific Reports. 9 (1), 54541(2019).
- Ritskes-Hoitinga, M. G. T., Jensen, T. L., Mikkelsen, L. F. The Laboratory Mouse (Second Edition). , Elsevier Academic Press. Chapter 4.3 567-599 (2012).
- Rune, I., et al. Long-term Western diet fed apolipoprotein E-deficient rats exhibit only modest early atherosclerotic characteristics. Scientific Reports. 8 (1), 23835(2018).
- Daemen, J., et al. Early and late coronary stent thrombosis of sirolimus-eluting and paclitaxel-eluting stents in routine clinical practice: data from a large two-institutional cohort study. Lancet. 369 (9562), 667-678 (2007).
- Cornelissen, A., Vogt, F. J. The effects of stenting on coronary endothelium from a molecular biological view: Time for improvement. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (1), 39-46 (2019).
- Mori, H., et al. Pathological mechanisms of left main stent failure. International Journal of Cardiology. 263, 9-16 (2018).
- Wolinsky, H., Glagov, S. Comparison of abdominal and thoracic aortic medial structure in mammals. Deviation of man from the usual pattern. Circulation Research. 25 (6), 677-686 (1969).
- Lowe, H. C., James, B., Khachigian, L. M. A novel model of in-stent restenosis: rat aortic stenting. Heart. 91 (3), 393-395 (2005).
- Unthank, J. L., Nixon, J. C., Lash, J. M. Early adaptations in collateral and microvascular resistances after ligation of the rat femoral artery. Journal of Applied Physiology. 79 (1), 73-82 (1985).
- Nevzati, E., et al. Biodegradable Magnesium Stent Treatment of Saccular Aneurysms in a Rat Model - Introduction of the Surgical Technique. Journal of Visualized Experiments. (128), e56359(2017).
- Aquarius, R., Smits, D., Gounis, M. J., Leenders, W. P. J., de Vries, J. Flow diverter implantation in a rat model of sidewall aneurysm: a feasibility study. Journal of NeuroInterventional Surgery. 10 (1), 88-92 (2018).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
