RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
tr_TR
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Nahla Ibrahim1, Johannes Klopf1, Sonja Bleichert1, Marc A. Bailey2,3, Albert Busch4, Alexander Stiglbauer-Tscholakoff5, Wolf Eilenberg1, Christoph Neumayer1, Christine Brostjan1
1Division of Vascular Surgery, Department of General Surgery,Medical University of Vienna and Vienna General Hospital, 2Leeds Institute for Cardiovascular and Metabolic Medicine, School of Medicine,University of Leeds, 3Leeds Vascular Institute,Leeds General Infirmary, 4Department for Visceral, Thoracic and Vascular Surgery,Technical University of Dresden and University Hospital Carl-Gustav Carus, 5Division of Cardiovascular and Interventional Radiology, Division of Molecular and Gender Imaging, Department of Biomedical Imaging and Image Guided Therapy,Medical University of Vienna and Vienna General Hospital
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
Bu protokol, apolipoprotein E (ApoE) eksikliği olan farelerde anjiyotensin II salınımı ile abdominal aort anevrizmasını indüklemek için ozmotik bir pompanın ve tekrarlanan ilaç tedavisi için juguler ven kateterli bir vasküler erişim portunun ardışık implantasyonunu tanımlar. Anevrizma gelişiminin 3D ultrason ile izlenmesi, dorsal implantlara rağmen etkili bir şekilde gerçekleştirilir.
Abdominal aort anevrizmasının (AAA) klinik yönetiminde farmasötik tedavi seçenekleri bulunmadığından, hastalık patogenezinin anlaşılmasını ilerletmek ve potansiyel terapötik hedefleri belirlemek için hayvan modelleri, özellikle fare modelleri uygulanmaktadır. Bu modellerde AAA büyümesini engellemek için yeni ilaç adaylarının test edilmesi, genellikle deneyin süresi boyunca tekrarlanan ilaç uygulamasını gerektirir. Burada, AAA indüksiyonu, uzun süreli tedaviyi kolaylaştırmak için intravenöz kateter yerleştirilmesi ve 3D ultrason ile seri AAA monitörizasyonu için derlenmiş bir protokol açıklanmaktadır. Anevrizmalar, apolipoprotein E (ApoE) eksikliği olan farelerde, deri altından farenin arkasına implante edilen ozmotik mini pompalardan 28 gün boyunca anjiyotensin II salınımı ile indüklenir. Daha sonra, eksternal juguler ven kateterizasyonu için cerrahi prosedür, günlük intravenöz ilaç tedavisine veya bir subkutan vasküler erişim düğmesi aracılığıyla tekrarlanan kan örneklemesine izin vermek için gerçekleştirilir. İki dorsal implanta rağmen, AAA gelişiminin izlenmesi, deneysel örneklerde gösterildiği gibi, aort çapının ve hacminin genişlemesi ve anevrizma morfolojisi hakkında kapsamlı bilgi veren sıralı yarı otomatik 3D ultrason analizi ile kolayca kolaylaştırılmıştır.
Abdominal aort anevrizması (AAA), aort duvarındaki enflamatuar ve doku-yıkıcı süreçlere bağlı olarak bir damarın patolojik dilatasyonudur ve sonuçta rüptür ve hasta ölümüne yol açabilir. Cerrahi AAA onarımında önemli başarılara rağmen, anevrizma genişlemesinin ilerlemesini engellemek ve potansiyel olarak rüptür riskini azaltmak için konservatif bir ilaç tedavisi bugüne kadar eksiktir. Hastalığın tetikleyicilerini ve aracılarını aydınlatmak ve tedaviye yeni yaklaşımları test etmek için hayvan modelleri geliştirilmiştir. AAA'nın fare modelleri yaygın olarak uygulanır ve insan dokusundan farklı gözlemleri kapsar. Pathomechanistic farklılıkları nedeniyle, moleküllerin / yolakların özel işlevini veya potansiyel terapötik ilaçların etkinliğini araştırmak için genellikle birden fazla model uygulanır 1,2. AAA indüksiyonunun en sık kullanılan modelleri arasında, akut bir hakaretten aort duvarına kadar anevrizma oluşumuna dayanan modellere kıyasla daha kronik benzeri patogeneze sahip olan apolipoprotein E eksikliği (ApoE KO) farelerde anjiyotensin-II (Ang-II) uygulaması 3,5'tir. Bu nedenle, Ang-II modeli hastalığın ilerlemesini izlemek için özellikle uygun görünmektedir ve son zamanlarda metabolik ve enflamatuar yanıtlar açısından insan AAA hastalığına yakından benzediği gösterilmiştir6. Özellikle, Ang-II modelinde sadece AAA gelişimi değil, aynı zamanda torasik anevrizma oluşumu ve intramural trombüs oluşumu ile aort diseksiyonu da bulunmaktadır.
Hastalığın başlamasını önlemek yerine, halihazırda yerleşmiş AAA'nın ilerlemesini hedeflemeyi amaçlayan tedaviler, tedavi gerektiren önceden var olan bir durumla başvuran hastalar olarak daha yüksek translasyonel değere sahip olabilir 7,8. Karşılaştırılabilir bir deneysel tasarım için, hastalık gelişiminin bir eşiğini tanımlamak ve potansiyel olarak fareleri tedavi gruplarına sınıflandırmak için AAA indüksiyonundan önce ve sonra aort boyutunun izlenmesi gerekir.
İlaç uygulama şekli, ilgili maddenin alımına ve stabilitesine bağlıdır. İntraperitoneal (i.p.) enjeksiyonlar en sık uygulama kolaylığı, anestezi gerektirmemesi ve enjeksiyon hacmi kısıtlamalarının olmaması nedeniyle kullanılır9. Bununla birlikte, uygulama yolunu seçerken farmakokinetiği göz önünde bulundurulmalıdır, çünkü i.p. uygulanan maddeler öncelikle hepatik portal dolaşım yoluyla emilir ve dolaşıma ulaşmadan önce karaciğer metabolizmasına uğrayabilir, bu da ilk geçiş etkisine bağlı olarak değişen plazma konsantrasyonlarına neden olabilir10. İntravenöz (i.v.) enjeksiyon, maddelerin en yüksek biyoyararlanımını sağlar ve tekrarlayan i.v. erişiminin zorluğu, günlük uygulama için kateterlerin ve vasküler erişim portlarının kullanılmasıyla atlatılabilir11,12,13. AAA ayarı ile ilgili olarak, dolaşımdaki ilaç dağılımı, tanımlanmış konsantrasyonlarda doğrudan anevrizma maruziyetini kolaylaştırır.
Burada, Ang-II fare modelinde AAA'yı bir ozmotik pompanın deri altı implantasyonu yoluyla indüklemek, harici juguler ven içine yerleştirilen bir katetere bağlı bir vasküler erişim portu aracılığıyla günlük i.v. ilaç tedavisi ve iki dorsal implantın varlığına rağmen 3D ultrason14 ile anevrizma boyutunun izlenmesi için bir iş akışını açıklıyoruz.
Hayvan deneyleri, yerel etik kurul ve Avusturya Bilim Bakanlığı (BMWFW-66.009/0355-WF/V/3b/2016) tarafından, bilimsel amaçlarla kullanılan hayvanların korunmasına ilişkin 2010/63/EU sayılı Avrupa Direktifi ve 2012 Avusturya Hayvan Deneyi Yasası'na uygun olarak onaylanmıştır. İnsancıl sonlanım noktaları şu şekilde belirlendi: % ≥15 vücut ağırlığı kaybı, yiyecek ve / veya su alımından kaçınma, aktivitenin azalması (hipokinezi) veya diskinezi veya ağrı / semptom yönetimine rağmen uzun süreli titreme, kaşınma, nefes darlığı veya kambur duruş. Gerekirse, bir hayvan derin anestezi altında, yani aşırı dozda ketamin (yaklaşık 100 mg / kg) ve ksilazin (yaklaşık 5 mg / kg) kokteyli veya servikal çıkık ile ötenazi yapılır. Cerrahi prosedürler için, aseptik teknik ve steril / temiz eldivenler kullanılır.
1. Pompa implantasyonu
2. Juguler ven kateterizasyonu
NOT: Bu cerrahi prosedür 8x-10x büyütmeli bir mikroskop gerektirir.
3.3D ultrason
4. Ultrason analizi
Temsili sonuçlar, başlangıçta, 8. günde ve 27. günde ultrason ile izlenen suprarenal anevrizmaların gelişimini ve ilerlemesini göstermektedir (Şekil 1A). Şekil 1A'daki 27. gün aortunun trikrom boyası ( Şekil 1B ), duvar diseksiyonu ve intramural trombüs ile oluşan anevrizmanın morfolojisini göstermektedir. Aort hacmi (mm3) 12 mm14'lük bir streç üzerinde belirlendi ve EKV görüntülerinden ek olarak maksimum aort çapı ölçüldü. İlk anevrizma gelişimini tanımlamak için başlangıçtan 8. güne kadar% 125'lik bir hacim büyümesi eşiği belirlendi. 2 yıl boyunca toplanan verilere dayanarak (2020-2021, n = 157), hayvanların sadece% 9'u bu kesime göre bir AAA oluşturamadı. Bununla birlikte, farelerin% 35'i 9. günde kateter implantasyonundan önce aort rüptürleri (torasik veya karın) yaşamıştır, böylece AAA hastalığı olan kalan hayvanların toplam% 56'sı tedavi gruplarına tabakalaşmaya uygundur (Şekil 1C). Not olarak, tarihsel PBS kontrollerimiz arasında (n = 21), anevrizmalar değişen derecelerde gelişmiştir (aralık: % 128 -% 314, ortalama% 199 ± 8. günde % 55 SD aort hacmi büyümesi). Önemli olarak, ilk genişleme ile daha fazla hastalık progresyonu arasında ters bir ilişki gözlenmiştir, yani hızlı ilerleyen anevrizmaların% 55'i (8. günde >% 200 hacim büyümesi) 27. güne kadar ilerlemezken, diğer anevrizmaların% 80'i (>125% ve% 200 hacim büyümesi) deneyin sonuna kadar genişlemeye devam < (Şekil 1D).
Son zamanlarda bildirildiği gibi14,17, tarif edilen yöntemler başarılı bir şekilde kurulmuş, doğrulanmış ve uygulanmıştır, örneğin, bir histon sitrullinasyon inhibitörünün (GSK484, nötrofil hücre dışı tuzak oluşumunun inhibisyonu için) yerleşik AAA'nın ilerlemesini bloke etmedeki terapötik etkisini belgelemek için. ApoE eksikliği olan fareler, 28 gün boyunca deri altından implante edilen ozmotik pompalarla 1000 ng / kg / dak'da Ang-II aldı. Hayvanlar, 8. günde ölçülen aort hacmine dayanarak GSK484'e (0.2 μg / g / gün) veya PBS tedavisine 1: 1 tabakalandırıldı ve 9. günde juguler ven kateterizasyon prosedürü uygulandı. İlaç enjeksiyonları, çalışmanın sonuna kadar günlük olarak 10 μL / g fare ağırlığı hacminde gerçekleştirildi17. Şekil 2, GSK484 tedavisinin AAA progresyonunu inhibe ettiğini, anevrizmaların kontrol farelerinde büyümeye devam ettiğini ortaya koyan örnek (n = 2 / grup) ultrason sonuçlarını (mutlak ve göreceli hacim veya çap genişlemesinin zaman seyri) göstermektedir.

Şekil 1: Ang-II fare modelinde AAA oluşumu ve ilerlemesi 3D ultrason ile tespit edildi. (A) Suprarenal aort, Ang-II pompa implantasyonundan sonra başlangıçta (BL), gün 8 (d8) ve gün 27'de (d27) 3D ultrason ile izlendi. Hacim, 3D yeniden yapılandırılmış bir görüntüye dayanarak suprarenal aortun 12 mm'lik bir uzantısı (157 kare) üzerinde ölçüldü. EKV görüntülerinden maksimum aort çapı belirlendi. (B) Fare kurban edildikten ve organ toplanmasından sonra 27. günün enine kesitinin trikrom boyası. Aort diseksiyonunun varlığı L1/L2 (lümen 1 ve lümen 2) ile gösterilir ve intramural trombüs A ve B'de * ile gösterilir. (C) 2 yıl boyunca toplanan bir veri setinden 8. günde AAA insidansı (BL'den %>125 aort hacmi büyümesi) ve ilk 9 gün içinde (torasik veya karın) aort rüptürleri (n=157) insidansı. (D) PBS kontrolü ile tedavi edilen farelerde (n = 21) başlangıçta hızlı oluşan (BL'den 8. güne %200 > aort hacmi büyümesi) ile orta derecede büyüyen (BL125 ve %200 aort hacmi büyümesi) anevrizmalarının 8. günden 27. güne ilerleme sıklığı (n = 21). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Örnek olarak, vasküler erişim düğmesi aracılığıyla GSK484 veya PBS'nin intravenöz enjeksiyonu ile Ang-II modelinde AAA progresyonunu bloke etmek için histon sitrülinasyonun inhibisyonu sonucu elde edilir. (A) Suprarenal aortun 12 mm'lik bir gerilmesi üzerinde ölçülen aort hacmi (mm3). (B) Başlangıçtan itibaren hesaplanan aort hacmi büyümesi (BL = %100). (C) EKV görüntülerinden belirlenen maksimum aort çapı. GSK484 verilerinden hesaplanan aort çapı büyümesi daha önce yayınlanmış bir çalışmadan çıkarılmıştır17. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Yazarların herhangi bir açıklaması yoktur.
Bu protokol, apolipoprotein E (ApoE) eksikliği olan farelerde anjiyotensin II salınımı ile abdominal aort anevrizmasını indüklemek için ozmotik bir pompanın ve tekrarlanan ilaç tedavisi için juguler ven kateterli bir vasküler erişim portunun ardışık implantasyonunu tanımlar. Anevrizma gelişiminin 3D ultrason ile izlenmesi, dorsal implantlara rağmen etkili bir şekilde gerçekleştirilir.
Hayvan deneylerindeki yardımları için Prof. Podesser ve Prof. Ellmeier'in ekiplerine (Biyomedikal Araştırma Bölümü ve Laboratuvar Hayvanları Yetiştiriciliği ve Yetiştiriciliği için Temel Tesis, Viyana Tıp Üniversitesi) teşekkür ederiz. AAA trikrom boyaması, Monika Weiss ve Prof. Peter Petzelbauer (Viyana Tıp Üniversitesi Dermatoloji Bölümü) tarafından nazikçe gerçekleştirildi. Bu çalışma Avusturya Bilim Fonu [SFB projesi F 5409-B21] tarafından desteklenmiştir. Marc Bailey, İngiliz Kalp Vakfı [FS/18/12/33270] tarafından kişisel olarak desteklenmektedir.
| 4-0 Polisorb sütürler | Covidien | GL-46-MG | Örgülü emilebilir sütür CV-23 Konik |
| 6-0 İpek sütürler | Ethicon | 639H | PERMA-EL İpek |
| ALZET 2004 ozmotik pompalar | DURECT Corp | 298 | Ozmotik mini pompalar |
| Anjiyotensin-II | Bachem | 4006473.0100 | Anjiyotensin II asetat |
| Aquasonic Şeffaf Ultrason İletim Jeli | Parker Labs | PUSG-0308 | Ultrason jeli |
| Betadona Yara Spreyi | Mundipharma | Yara dezenfektan spreyi (povidon-iyot spreyi) | |
| Betaisodona Solüsyonu | Mundipharma | 15973 | Yara dezenfektan solüsyonu (povidon-iyot solüsyonu) |
| Fare femoral ven/arter için kateter | Instech Laboratories Inc | C10PU-MFV1301 | 1 ila 3Fr, 10.5 cm, yaka @1.2 cm. 22 G |
| Epilasyon kremi | |||
| Taşıma aleti | Instech Laboratories Inc | VABMG | Manyetik fare için taşıma aleti Vasküler Erişim Düğmeleri |
| HYLO NIGHT Göz Oinment | URSAPHARM | 538922 | Göz kayganlaştırıcı krem |
| Çeşitli boyutlarda | iğneler ve şırıngalar | 1 mL ve 5 mL şırıngalar, 27 G ve 30 G iğneler | |
| Olympus SZ51 Stereo mikroskop | Olympus Corporation | Diseksiyon ve muayene mikroskobu | |
| PinPort enjektörleri | Instech Laboratories Inc | PNP3M-50 | Vasküler erişim düğmesi için enjektör |
| Koruyucu alüminyum kapak | Instech Laboratories Inc | VABM1C | Manyetik 1 kanallı fare için koruyucu alüminyum kapak VAB |
| Signa Elektrot Ultrason Jeli | Parker Labs | PE-1560 | Elektrot jel |
| Küçük elektrikli tıraş makinesi | |||
| Surigcal ve mikrocerrahi ekipmanları | |||
| Suprasorb C | Lohmann & Rauscher | 20482 | Kollajen yara örtüsü |
| Vasküler erişim düğmesi (VAB) | Instech Laboratories Inc | VABM1B/22 | Fare için Vasküler Erişim Düğmesi, manyetik, 1 kanal 22 G, enjektör |
| Vevo 3100 Görüntüleme Sistemi | FUJIFILM VisualSonics Inc | 51073-51 | Ultrason sistemi |
| Vevo Lab 5.6.1 yazılımı | FUJIFILM VisualSonics Inc | Ultrason analiz yazılımı | |
| Vevo MX550D dönüştürücü | FUJIFILM VisualSonics Inc | Vevo 3100 sistemi için Doğrusal Dizi Dönüştürücü | |
| Vevo Fare Kullanım Masası | FUJIFILM VisualSonics Inc | 11436 | Fare ısıtma, fare çekirdek sıcaklığı yakalama ve fizyolojik izleme için EKG pedleri |