Bu protokol, iç ve dış juguler venlerin bilateral ligasyonu ile farelerde serebral venöz çıkış tıkanıklığını indüklemek için cerrahi bir yöntemi detaylandırmaktadır.
Yöntem makalesi
Bu protokol, iç ve dış juguler venlerin bilateral ligasyonu ile farelerde serebral venöz çıkış tıkanıklığını indüklemek için cerrahi bir yöntemi detaylandırmaktadır.
Lenfatik damarlar, dokularda sıvı homeostazının ve immün gözetimin korunmasında önemli bir rol oynar. Beynin sınırında, dural meninksler, venöz sinüslere yakın komşu lenfatik damarlar içerir. İnsanlarda, idiyopatik intrakraniyal hipertansiyon (IIH), dural venöz sinüslerin darlığı ile ilişkilidir, bu da venöz çıkış bozukluklarının beyin sıvısı regülasyonunu ve meningeal lenfatik drenajı etkileyebileceğini düşündürmektedir. Bu ilişkiyi kontrollü bir ortamda araştırmak için, hem iç hem de dış juguler venlerin (JVL) bilateral ligasyonu yoluyla serebral venöz çıkış tıkanıklığının bir fare modelini geliştirdik. Bu cerrahi protokol tekrarlanabilir, invaziv değildir ve yüz ve beyin şişmesinin yanı sıra ekstrakraniyal vasküler yeniden şekillenme gibi beklenen postoperatif belirtilerle yüksek bir başarı oranı (%98,4) elde eder. İki boyutlu uçuş süresi (2D-TOF) MR venografisi ve ardından üç boyutlu (3D) rekonstrüksiyon, yukarı akış venöz tıkanıklığını doğruladı. Bu model, bozulmuş serebral venöz çıkışın serebrovasküler mimari, lenfatik yeniden şekillenme ve beyin sıvısı klirensi üzerindeki sonuçlarının uzunlamasına incelenmesini sağlar. JVL, boyundaki damarları manipüle ederek, kafa içi yapılara zarar vermeden bu süreçlerin araştırılmasına olanak tanır. Türler arasındaki anatomik farklılıklara rağmen JVL, beyindeki venöz çıkış, lenfatik drenaj ve sıvı homeostazı arasındaki etkileşimi incelemek için sağlam ve erişilebilir bir yaklaşım sağlar.
Dura mater, beyni ve omuriliği koruyan meninkslerin en dış tabakasıdır. Dura mater yapısal destek sağlar ve özel vasküler ağlar ve çeşitli bağışıklık popülasyonları 1,2 ile karakterize edilen bir bağışıklık platformu olarak işlev görür. Dural venöz sinüsler tüm serebral venlerden kan toplar ve juguler venlereyönlendirir 3,4,5. Dural venöz sinüsler, fareler ve insanlar arasında korunmuş desenlerle MLV'lere yakından komşudur 6,7,8,9,10. MLV'ler beyin sıvılarının drenajına katkıda bulunur ve antijenlerin, makromoleküllerin ve bağışıklık hücrelerinin meninkslerden servikal lenf düğümlerinekaçmasını sağlar 2,7,9,11,12.
Dural venöz sinüslerin daralması (stenozu), serebral venöz çıkışın bozulmasına neden olur ve ağırlıklı olarak genç aşırı kilolu kadınları etkileyen ve altta yatan net bir neden olmaksızın yüksek kafa içi basıncı ile karakterize bir hastalık olan idiyopatik intrakraniyal hipertansiyon (IIH) gibi nörolojik durumlarla ilişkilidir13,14. IIH hastaları, hem fizyolojik serebral venöz çıkışı hem de normal kafa içi basıncını geri kazandıran endovasküler stentleme ile tedavi edilebilir15.
Beyin sıvısı homeostazında venöz çıkışın rolünü ve MLV'lerin bu sürece katılımını daha iyi anlamak için, dış ve iç juguler venlerin iki taraflı ligasyonu ile serebral venöz çıkış tıkanıklığının bir fare modelini geliştirdik. Şimdiye kadar dural venöz sinüs stenozunun murin modeli tanımlanmamıştır ve intrakraniyal serebral venöz çıkış tıkanıklığına yol açan modeller ilgilenilen dural yapılara zarar vermiştir 16,17,18. Ayrıca, kafa içi basınç regülasyonu, beyin sıvısı drenajı ve dural vasküler yeniden şekillenmeyi incelemek için kullanılan JVL modelleri, öncelikle yalnızca dış juguler venlerin ligasyonuna odaklandı ve bu da önemli sonuçlar olmaksızın hafif fenotiplerle sonuçlandı19,20. Önceki çalışmalar, hem dış hem de iç juguler venlerin bağlanmasının fizibilitesini göstermiştir; Bununla birlikte, açıklanan protokoller, boyundaki iç juguler venler ve servikal lenfatikler arasındaki yakın anatomik ilişkiler göz önüne alındığında, lokal invazivliği artıran ve fizyolojik sonuçların, özellikle lenfatik devre ile ilgili olanların yorumlanmasını karıştırabilen bir adım olan ligasyonu takiben damarların tam transeksiyonunu içerir21,22.
Bu yazıda, 6-8 haftalık genç erişkin dişi C57Bl6/J farelerde serebral venöz çıkış oklüzyonunu indüklemek için JVL için geliştirilmiş bir cerrahi protokol açıklanmaktadır. Yaklaşımımız, iç ve dış juguler ven ligasyonunu ameliyattan sonra birden fazla zaman noktasında sistematik analizle birleştirmesi ve venöz hipertansiyonun vasküler yeniden şekillenme ve beyin sıvısı klirensi üzerindeki sonuçlarını kesin olarak tanımlamamıza izin vermesi bakımından orijinaldir.
Tüm in vivo prosedürler, INSERM ve Paris Beyin Enstitüsü Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nin (APAFIS#34974-2022012017455126) yönergelerine ve kurumsal politikalarına uygundur.
1. Hayvanların transferi ve ön işlemleri
2. Operasyonel aşama
NOT: Tüm prosedür bir dürbün büyüteci ve aydınlatıcı bir lamba altında gerçekleştirilir. Prosedür için gerekli tüm ekipman ve cerrahi aletler, Malzeme Tablosunda kullanılan reaktiflerin yanında listelenmiştir ve Şekil 1'de gösterilmektedir.
3. Ameliyat sonrası bakım
Ven ligasyonundan hemen sonra, ligasyon bölgesinin yukarısındaki damar segmenti gözle görülür şekilde genişlerken, aşağı akış segmenti çöker ve kan çıkışının kesilmesi nedeniyle düz ve soluk görünür (Şekil 2). İlk ligasyonu takiben kan akışının yeniden yönlendirilmesi, diğer üç juguler venin pulsatil bir şekilde hafifçe genişlemesine neden olur.
Bu metodolojik makale, iç ve dış juguler venlerin bilateral ligasyonu yoluyla farelerde serebral venöz çıkış tıkanıklığını indüklemek için cerrahi prosedürü açıklamaktadır. Dişi fareler, tipik olarak IIH'den etkilenen hastaların cinsiyet ve yaş profilini yansıtacak şekilde seçildi. Bu model, intrakraniyal hipertansiyon ve beyin sıvısı tutulması gibi IIH'nin temel klinik özelliklerini etkili bir şekilde indükler, hastalığın merkezi bir patofizyolojik özelliği olarak serebral venöz çıkış bozukluğunu vurgular ve bu modelin uygunluğunu destekler23. Bununla birlikte, telafi edici vasküler yeniden şekillenme nedeniyle, bu özellikler yalnızca geçicidir. JVL'li fareler bu nedenle IIH patofizyolojisini taklit etmez ve kronik venöz bozuklukların uzun vadeli sonuçlarını yeniden üretmezler. Bununla birlikte, serebral venöz çıkışın değişmesinden sonra normal kan akışını ve BOS drenajını eski haline getirmek için kanda ve lenfatik damar sisteminde indüklenen yeniden şekillenme süreçlerini araştırmak için ilginç bir model sağlarlar. Ameliyattan birkaç hafta sonra gözlemlenen vasküler fenotipteki dinamik değişiklikler, JVL farelerini beyin vasküler yeniden şekillenme mekanizmalarını ve bunun sıvı klirensi ve bağışıklık gözetimi üzerindeki etkisini incelemek için uygun bir model haline getirir23. Mevcut aşamalı protokol, özellikle yetenekli uygulayıcılar tarafından gerçekleştirildiğinde, deneyler arasında yüksek düzeyde tutarlılık sağlar ve bu da onu venöz çıkış bozukluklarının patofizyolojisini incelemek için etkili bir yaklaşım haline getirir. Ek olarak, bu model boylamsal çalışma fırsatları sunarak araştırmacıların venöz tıkanıklığın ilerlemesini ve çözümünü değerlendirmesine olanak tanır.
JVL cerrahi prosedürünün ana avantajı ve yeniliği, dural vasküler yapıların bütünlüğünü korurken serebral venöz çıkış tıkanıklığını indükleme yeteneğinde yatmaktadır. İntrakraniyal yaklaşımların 16,17,18 aksine, bu teknik dura mater ve ilişkili meningeal damarlara doğrudan zarar gelmesini önleyerek aşağı akış vasküler ve sıvı klirensi değişikliklerinin güvenilir bir şekilde analiz edilmesini sağlar. Koagülasyon veya çift ligasyon ve ardından damar transeksiyonu21,22 içeren diğer servikal tekniklerle karşılaştırıldığında, bu yöntem daha az invazivdir ve doku manipülasyonunu en aza indirir. Damarın koterizasyonundan veya aşırı manipülasyonlarından kaçınarak, bitişik servikal lenfatik damarlara zarar verme riskini azaltır - beyin sıvısı drenajı ve bağışıklık gözetimindeki rolleriyle giderek daha fazla tanınan yapılar.
Bununla birlikte, ameliyat teknik olarak zorlu olmaya devam etmektedir ve özellikle ilk 48 saat boyunca ameliyat sonrası yakın izleme gerektirir. Başlıca zorluklardan biri, yüksek cerrahi hassasiyete duyulan ihtiyaçtır. Prosedür, bitişik kritik yapıların yaralanmasını önlerken hem iç hem de dış juguler damarların dikkatli bir şekilde diseksiyonunu ve ligasyonunu içerir. Hayvanın doğru konumlandırılması çok önemlidir: Fare, servikal maruziyeti optimize etmek için ön ayakları vücuda dik açılarda uzatılmış ve baş ekstansiyonda tutularak sabit bir şekilde sabitlenmelidir. İç juguler ven, karotis arter, vagus siniri ve servikal lenfatik damarlara yakınlığı nedeniyle izole edilmesi özellikle hassastır. Hayatı tehdit eden yaralanmaları önlemek için titiz bir diseksiyon gereklidir. Vagus sinirinin sıkışması veya hasar görmesi, ciddi otonomik bozukluklar nedeniyle ani ölümle sonuçlanabilir ve özellikle damar delinmesinden kaynaklanan önemli kanamalar, derhal kontrol edilmezse hızlı bozulmaya ve ölüme neden olabilir. Anestezi, işlem boyunca dikkatle izlenmeli, izofluran seviyesi solunum hızına göre ayarlanmalı ve vücut ısısı bir ısıtma yastığı aracılığıyla korunmalıdır. Özellikle intraoperatif kanama durumunda yeterli hidrasyon da kritik öneme sahiptir. Anestezik profili kararsız olduğundan ve etki süresi prosedürün uzunluğuna ve taleplerine uygun olmadığından ketamin kullanımı önerilmez.
Ek olarak, çeşitli sınırlamalar da kabul edilmelidir. Bu model yalnızca genç dişi C57BL/6J farelerde doğrulanmıştır ve sonuçlar cinsiyete, yaşa veya genetik geçmişe bağlı olarak değişebilir. Ayrıca, bu modelde venöz oklüzyon ekstrakraniyaldir, oysa insanlarda IIH intrakraniyal dural sinüs stenozunu içerir. Bu modelde gözlenen ve ekstrakraniyal venöz hipertansiyondan kaynaklanan yüz şişmesi, IIH hastalarında ortaya çıkmaz ve bazı periferik özelliklerin translasyonel ilişkisini sınırlayabilir. Türler arasındaki anatomik farklılıklar, insan fizyolojisine doğrudan ekstrapolasyonu daha da kısıtlar. Örneğin, farelerde, dış juguler venler, insanlarda iç juguler venlerden daha önemli ölçüde serebral venöz drenaja katkıda bulunur23. Ayrıca, vertebral damarlar farelerde insanlardan daha önemli bir rol oynar24,25. Son olarak, insanlarda serebral venöz drenaj, dik pozisyonda büyük ölçüde yerçekimine bağlıdır ve bu da venöz dönüşü etkiler. Farelerde, daha küçük beyin boyutu ve yatay duruş, beyinden venöz kan dönüşünün etkinliğini ve mekanizmasını daha az etkileyen yerçekiminin rolünü azaltır26.
Bununla birlikte, bu model, bozulmuş serebral venöz çıkışın serebro-meningeal kan damarlarının ve meningeal lenfatiklerin yeniden şekillenmesini ve ayrıca zaman içinde beyin sıvısı dinamiklerindeki değişiklikleri nasıl yönlendirdiğini araştırmak için sağlam ve benzersiz bir platform sunar. İnsan venöz bozukluklarının kronik ve anatomik yönlerini taklit etmedeki sınırlamalarına rağmen, JVL modelinin uygulanması kolaydır ve yüksek oranda tekrarlanabilir, bu da onu serebral kan akışının düzenlenmesi ve beyin sıvısının temizlenmesinde yer alan temel mekanizmaları incelemek için değerli bir araç haline getirir.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Bu çalışma Venolymphatic (BBT.1300), NEIMO (FRN, Fond de Recherche Neurosciences), BrainWash (ANR-17-CE14-0005), Lymbrain (ANR-20-CE16-0027-01) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar aşağıdaki kaynaklar tarafından finanse edilmektedir: M.-R. El Kamouh, ANR-Lymbrain; M. Spajer, BBT.1300 Venolymfatik ve INCA (Institut National du Cancer); Anne-Laure Joly Marolany: NEIMO (FRN) ve ANR-11-INBS-0006; R. Singabahu: BBT.1300 Venolymphatic, INCA (Institut National du Cancer); S. Lenck: Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale and Assistance Publique des Hôpitaux de Paris CIHU-2021.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 1 mL şırınga Omnifix 100 Solo | B. Braun | Referans 91611708V | Hidrasyon/seyreltme için kullanılır |
| Denge KERN 400-45N | KERN & SOHN | 400-45K | Hayvan ağırlığını takip etmek için kullanılır |
| Binoküler stereotaksik mikroskop (Leica S6E) | Leica BIOSYSTEMS | Leica S6E | |
| Örgülü iplik | FST | 18020-60 | Damar ligasyonu için kullanılır |
| Buprenorfin (Buprecare), 0,3 mg/mL | Merkezci | BUP002 Serisi | Analjezi için kullanılır |
| Inventor 2010 Scavenger için Kartuş (anestezi) | FİME | 8438025 | Anestezi için kullanılır |
| Kumaş Medicomp | Hartmann | 411029 | Aseptik koşulları korumak için kullanılır |
| Pamuklu çubuklar | Merkezci | COT010 | Aseptik koşulları korumak için kullanılır |
| Kavisli cımbız (Dar Desen Kavisli tırtıklı) | FİME | 11003-20 Sayısı | |
| Euthasol, 400 mg/mL | Merkezci | EUT003 Serisi | Ötenazi için kullanılır |
| İnce kavisli cımbız (McPherson Forseps) | FİME | 11063-07 Numarası | |
| İnce Iris makası düz | FİME | 22002-10 veya 14094-11 Sayılı | |
| İnce düz cımbız (Dumont Inox Medbio Forseps) | FİME | 11254-20 Numarası | |
| Isıtma haznesi VET-TECH | FİME | HE011 | Vücut sıcaklığını 37 °'de korumak için kullanılır; C |
| Homeotermal izleme sistemi Thermostar RWD | FİME | 69027 | Vücut ısısını izlemek için kullanılır |
| İnsülin şırıngası 0,5 mL U-100 (0,33 mm (29 G) x 12,7 mm | BD Mikro İnce TM+ | Referans 324892 | Analjezi için kullanılır |
| İzofluran (Iso-vet), 1000 mg/g | Merkezci | ISO005 Standardı | Anestezi için kullanılır |
| Düz sivrisinek forseps | FİME | 13010-12 Numarası | |
| Emici olmayan 5.0 polipropen sütür (Dafilon 5.0) | Merkezci | DAF003 Serisi | Cilt dikişi için kullanılır |
| Noyes makası düz | FİME | 15012-12 Numarası | |
| Oftalmik jel (Ocrygel) | Merkezci | OCR002 (İngilizce) | Gözleri tahriş ve kuruluktan korumak için kullanılır |
| Povidum İyot Çözeltisi (Vetedine), 75 mg/mL | Merkezci | VET001 | Aseptik koşulları korumak için kullanılır |
| Povidum ovma %4 (sabun) | Merkezci | Bakış Açısı008 | Aseptik koşulları korumak için kullanılır |
| Ekartörler (Guthrie) | FİME | 17021-13 Numarası | |
| Rimadil (Karprofen), 50 mg/mL | Merkezci | RIM012 | Analjezi için kullanılır |
| Tıraş Makinesi MOSER Almanya | Biyosep | BIO-1556 | Kürk tıraşı için kullanılır |
| Küçük anestezi kutusu indüksiyonu | FİME | pas de ré fé rence | |
| Sodyum klorür çözeltisi %0,9 B.BRAUN | Merkezci | CHL050 | Hidrasyon/seyreltme için kullanılır |
| Stereotaksik çerçeve KOPF | FİME | 963076A Serisi | Hayvanı konumlandırmak için kullanılır |
| Ameliyat lambası (ré f: KL 1500 LED) | LEICA BİYOSİSTEMLERİ | KL 1500 LED | |
| Cerrahi Bant | Merkezci | COL427 | Üst ve alt uzuvları sabitlemek için kullanılır |
| TERUMO AGANI İğneler 26 G x (0.45 x 13 mm) Düzenli eğim 11&derece; | Terumo | AN*2613R1 | Analjezi için kullanılır |
| Ksilazin (Paxman), 20 mg/mL | Merkezci | 221631 | Analjezi için kullanılır |
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste