Tavşan modeli hızlandırılmış ateroskleroz: iliyak arter balon yaralanma bir metodolojik açıdan
3 Ekim 2017
Ateroskleroz hayvan modelleri mekanizmasını anlamak ve plak geliştirme veya yırtılması, ölüm önde gelen nedenidir sanayileşmiş dünya önlemek için yeni yaklaşımlar incelemek için gereklidir. Bu iletişim kuralı bir arada balon yaralanma ve kolesterol zengin diyet tavşan iliyak arter aterosklerotik plaklar ikna etmek için kullanır.
Bu prosedürün genel amacı, tavşanların sol iliak arterlerindeki endotel yapısını cerrahi olarak bozarak ve onlara aterojenik bir diyet uygulayarak aterosklerotik plak oluşumunu tetiklemektir. Tavşanlarda tek başına yaralama işlemi, plak kompozisyonunu incelemek için genellikle aortada gerçekleştirilir. Ancak, iliak arter insandaki koroner artere çok benzediği için aterosklerotik plakların modellenmesi açısından cazip bir bölgedir.
Tavşan iliak arterinin kas içeriği homojen lezyonları, göz dokusu faktör aktivitesi ve tutarlı damar boyutları, insan koroner arteri ile karşılaştırılabilir özelliktedir. Bu durum, ticari olarak üretilen cihazların morfometrik ve anjiyografik son noktalar açısından değerlendirilmesine olanak tanır. Prosedürü, laboratuvarımdan bir iş arkadaşım olan Aurelien Frobertle gösterecektir.
Örneğin, cam boncuk sterilizatörü kullanarak tüm cerrahi aletleri sterilize ettiğinizden emin olun. Ardından, iki balon kateter düzeneğini hazırlayın ve kontrol edin. Her birine normal salinle doldurulmuş bir mililitrelik Luer lock şırınga takın ve ardından balonun şişirme mekanizmasını kullanarak hapsolmuş hava kabarcıkları olup olmadığını kontrol edin.
Ardından, cerrahi platformdaki ısıtma pedini 37 °C'ye ayarlayın. Sonra tavşanı tartın. Daha sonra, buprenorfin enjeksiyonu yapın ve tavşanı dakika başına beş litre akış hızında %5 isofluorane kullanarak 10 ila 15 dakika boyunca anestezileyin.
Şimdi, anestezize edilmiş tavşanı cerrahi bir platform üzerindeki ısıtma pedine yerleştirin. Tavşanın vücut sıcaklığını ve solunumunu izlemek ve elektrokardiyogram toplamak için sensörleri takın. Ardından, dakikada 2,5 litre hızında %4 isofluorane uygulamak için bir yüz maskesi takın.
Ardından, öğürme ve kornea reflekslerinin kaybını test ederek anestezi seviyesinin uygunluğunu doğrulayın. Genel bir kas tonusu gevşemesi de derin anestezinin bir göstergesidir. Sonrasında, her iki göze abtonic pomad uygulayın.
Ardından, hayvan tüy tıraş makinesi kullanarak diz eklemlerinin hemen altındaki ventral bölgedeki tüyleri temizleyin. Daha sonra, gevşek tüyleri uzaklaştırın ve açığa çıkan cildi %70 ethanol ve betadine ile ardışık üç kez ovalayarak temizleyin; ardından hayvanın sadece alt ekstremitesi açıkta kalacak şekilde örtün. Cerrahi işleme başlamak için safen arteri bulun ve 1,5 santimetrelik bir insizyon yapın.
Ardından, küçük eğri pensler kullanarak safen arterin küçük bir kısmını dikkatlice açığa çıkarın. Femoral ven veya femoral sinire zarar vermemeye özen gösterin. Bu işlem sırasında arterin iyice temizlenmesi oldukça önemlidir.
Ardından, safen arterinin altına iki gevşek ligatür halkası yerleştirin ve arterin distal ucuna yakın bir bölgeye bir ligatür halkası bağlayın. Daha sonra, ligatürün üzerindeki arter boyunca mikro vasküler klempler yerleştirin ve kan akışını durdurmak için klempi kapatın. Arteri genişletmek ve faz spazmlarını önlemek için derhal bir damla papaverin uygulayın.
Ardından, ligatür kullanarak safen arteri kaldırın ve 24 gauge iğne ile küçük bir arteriyotomi insizyonu yapın. Daha sonra insizyon fleplerini kaldırın ve bir ven tutucuyu veya kılavuz iğneyi yavaşça arter lümenine yerleştirin. Şimdi, bir arteriyel embolektomi kateterini dikkatlice safen artere yerleştirin.
Yırtılmalar meydana gelmemesi için nazik olun. Ardından ven tutucuyu çıkarın ve arter üzerindeki mikrovasküler klempi serbest bırakın. Yaralanmayı oluşturmak için önce balon kateteri üçüncü işarete kadar ilerletin.
Bu işlem, iliak bifurkasyonun yaklaşık iki ila beş santimetre üzerinde bir konum sağlamalıdır. Ardından, balonu 0.1 mililitre normal salin ile şişirin. Şimdi, dokuya zarar vermek için kateteri döndürerek altı santimetre geriye çekin ve kateteri klipsleyin.
Geri çekildikten sonra balonu söndürün. Endotelin tamamen genişlemesini sağlamak için işlemi iki kez daha tekrarlayın. Ardından kateteri çıkarın ve kanamayı durdurmak için arteriyotomi bölgesinin hemen üzerindeki ligatür halkasını derhal bağlayın.
Ardından, yaranın delik çevresine uygun bir antiseptik uygulayın ve kan pıhtılarını temizleyin. Son olarak, cilt insizyonunu kapatın ve cerrahi bölgeyi povidon-iyodür çözeltisi ile dezenfekte edin. Daha sonra, ikinci kateteri kullanarak tüm cerrahi işlemi karşı taraftaki iliak artere tekrarlayın.
Ameliyat sonrası, önce tavşanın yanlarındaki abtonik pomadı temizleyin. Ardından sulfadoxine ve trimethoprim uygulayın. Daha sonra tavşanı, baş pedi, izleme yaması ve klipslerle birlikte temiz bir iyileşme kafesine transfer edin.
Hayvan tekrar dik durmaya başladığında ve yürüyebildiğinde, onu kendi kafesine geri götürün. Ağrı yönetimi için buprenorphine sağlayın. Şimdi, hayvanı gerektiği süre boyunca aterojenik bir diyetle beslemeye başlayın.
Ameliyat sonrası iki veya dört haftalık erken ince keten hasadı yapmak için, önce tavşanı anestezi altına alın ve ardından interkardinal insizyon ile tavşanı ötenazi yapın. Sonra, karnı açın ve retroperitonyumu ortaya çıkarın. Ardından, aortayı iliak bifurkasyona doğru izleyin ve bifurkasyonun üzerinden bağlayın.
Ardından çevre dokuları dikkatlice temizleyerek her iki iliak arteri izole edin. Şimdi her iki arteri çıkarın ve buz gibi soğuk PBS içine daldırın. Burada pıhtıları pens yardımıyla temizleyin ve her bir arteri 46 segmente ayırın.
Ardından segmentleri, OCT bileşiği içeren bir kalıba hemen gömün ve dokuları sıvı azot içinde şok dondurun. Dokuları -80 °C'de saklayın ve daha sonra standart metodolojiyi kullanarak beş mikron kalınlığındaki kesitleri boyayın. İliak arterlerin balon yaralaması, bir saatten kısa sürede, komplikasyonsuz bir şekilde başarıyla gerçekleştirildi.
Tavşanlar bir saat içinde kendilerine geldi ve/veya belirgin bir kilo kaybı olmaksızın sağlıklı göründüler. Herhangi bir postoperatif komplikasyonla karşılaşılmadı. Ve dört haftalık aterojenik diyetten sonra, tüm tavşanlarda hiperkolesterolemi gelişti.
Balon yaralanması ve kolesterol diyetinin kombinasyonu, iki hafta içinde aterosklerotik plakların gelişmesine yol açan damar duvarında yapısal değişikliklerle sonuçlanmıştır. Aynı hayvandan yaralanmamış ve balonla yaralanmış iliak arterler izole edilerek karşılaştırılmıştır. Plaklar, lipid infiltrasyonunun yanı sıra düz kas hücresi migrasyonu ve proliferasyonu ile karakterize edilmiştir.
Lümen boyutu küçülmeye devam ederken, hasarlı damarlarda keten şeklinde büyüme sürdü. Ortaya çıkan değişiklikler dört hafta sonunda oldukça belirginleşti. İki ve dört hafta sonra yapılan morfometrik nicelendirme; intima media kalınlığında artış, plak alanında artış, lümen alanında azalma ve son olarak lipid birikiminde artış olduğunu ortaya koydu.
Alfa düz kas aktini antikörü ile boyama, kas aktini ile reaksiyona girerek vasküler düz kas hücrelerini tanımlar. Daha 11 monoklonal antikörü ile boyama ise makrofajların sitoplazmasını ortaya çıkarır. Boyamalar birlikte, hasarlı damarlardaki aterosklerotik plağa hem düz kas hücrelerinin hem de makrofajların ne ölçüde proliferasyon gösterdiğini ortaya koyar.
Bu videoyu izledikten sonra, otomobil güvenliği hakkında iyi bir anlayışa sahip olmalı ve tavşanın iliak arterlerinde şiddetli bir yaralanmayı kolayca gerçekleştirebilmelisiniz. Aterojenik diyetle birlikte uygulanan bu yaralanma, iliak arterlerde plakların zaman içinde homojen bir şekilde gelişmesiyle sonuçlanır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu protokol, tavşanların sol iliak arter endotelyumunun cerrahi olarak bozulması ve aterojenik bir diyetle beslenmesi yoluyla aterosklerotik plakların indüklenmesi için bir yöntemi tanımlamaktadır. İliak arter, insan koroner arterine olan benzerliği nedeniyle seçilmiştir ve bu durum onu plak gelişimini incelemek için uygun bir model haline getirmektedir.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Ateroskleroz
- Hayvan Modelleri
- Kardiyovasküler Araştırmalar
Arkaplan
- Ateroskleroz, sanayileşmiş ülkelerde önde gelen ölüm nedenlerinden biridir.
- Plak oluşumunun anlaşılması, önleme stratejilerinin geliştirilmesi için kritik öneme sahiptir.
- Tavşan iliyak arteri, insan koroner arterleri ile olan anatomik benzerlikleri nedeniyle uygun bir model görevi görür.
- Bu çalışma, indüklenmiş aterosklerozun çeşitli sonlanım noktaları üzerindeki etkilerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
Çalışmanın Amacı
- Araştırma amaçlı olarak tavşanlarda aterosklerotik plaklar oluşturmak.
- Plak gelişimi ve yırtılma mekanizmalarını incelemek.
- Yeni terapötik cihazların ve müdahalelerin etkinliğini değerlendirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Sol iliak arterde endotelyumun cerrahi olarak bozulması.
- Plak oluşumunu teşvik etmek için tavşanların aterojenik bir diyetle beslenmesi.
- İliak arterdeki plak kompozisyonunun aorttaki ile karşılaştırılması.
- Ticari olarak üretilen cihazlar kullanılarak morfometrik ve anjiyografik son noktaların değerlendirilmesi.
Temel Sonuçlar
- Tavşan modelinde aterosklerotik plakların başarılı bir şekilde indüklenmesi.
- Prosedürün Aurelien Frobert tarafından gösterimi.
- İliyak ve aort arterleri arasındaki plak özelliklerinin karşılaştırılması.
- Aterosklerozda terapötik müdahale potansiyeline dair öngörüler.
Sonuçlar
- Tavşan iliak arteri, aterosklerozun incelenmesi için değerli bir modeldir.
- Bu yöntem, plak yönetimine yönelik yeni tedavilerin değerlendirilmesine yardımcı olabilir.
- Bu bulguların doğuracağı sonuçları araştırmak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Tavşan iliyak arter balon yaralama modeli, aterosklerotik plak gelişimini hızlandırarak terapötik müdahalelerin iki haftalık bir süre içinde hızlıca değerlendirilmesine olanak tanır. Bu yaklaşım, insan koroner patolojisini taklit eden yeniden üretilebilir ve hastalıkla ilgili bir sistem sağlayarak, kardiyovasküler ilaç keşfinde hedef doğrulamayı ve mekanistik risk azaltmayı destekler. Model, ilaç etkinliğini ve güvenliğini değerlendirmek için ölçülebilir morfometrik ve anjiyografik son noktalar sunarak preklinik çalışmalarda öngörü güvenilirliğini artırır.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Klinik olarak ilgili bir arteriyel yatakta kontrollü endotel hasarı ve lipid birikimi oluşturarak terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Hedef etkileşim çalışmalarını desteklemek amacıyla tutarlı aterosklerotik lezyonlar oluşturmak için standardize edilmiş, tekrarlanabilir bir yöntem sağlar.
- Stratejik Değer: Plak morfolojisi ve biyobelirteç ekspresyonuna dayalı hızlı devam/durdur kararları verilmesini sağlayarak hedef doğrulama sürelerini hızlandırır.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Analiz okuma standardizasyonu için intima-media kalınlığı, lipid alanı ve makrofaj infiltrasyonu gibi nicelendirilebilir plak metrikleri oluşturur.
- Operasyonel Değer: Düşük mortalite ile yüksek başarı oranlı lezyon oluşumu sağlayarak ölçeklenebilir tarama kampanyalarını destekler.
- Stratejik Değer: İlaçların plak stabilizasyonu, inflamasyon ve lipid birikimi üzerindeki etkilerini değerlendirmek için analiz hazırlığını kolaylaştırır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Düz kas hücresi proliferasyonu ve makrofaj kaynaklı köpük hücreleri dahil olmak üzere, insan benzeri plak kompozisyonuna sahip, hastalıkla ilgili bir sistem sunar.
- Operasyonel Değer: Belirli aralıklarla (örneğin, iki ve dört hafta) yapılan morfometrik kantifikasyon aracılığıyla plak ilerlemesinin boylamsal izlenmesine olanak tanır.
- Stratejik Değer: Lezyon özelliklerini terapötik yanıtla ilişkilendirerek translasyonel biyobelirteç uyumunu destekler.
İş Akışı ve Boru Hattı Entegrasyonu
Bu model, hızlı ve nicelenebilir bir ateroskleroz modeli sağlayarak, erken hedef doğrulamadan preklinik etkinlik değerlendirmesine kadar olan süreci desteklemekte ve kardiyovasküler keşif sürekliliğine uyum sağlamaktadır.
- Keşif Biyolojisi: İliyak arterde indüklenebilir, zamana bağlı plak oluşumu aracılığıyla aterojenik yolakların hipotez testlerini destekler.
- Tarama: Tekrarlanabilir lezyon gelişimi ile lümen alanı azalması ve intimal kalınlaşma gibi ölçülebilir sonlanım noktaları üzerinden standartlaştırılmış bileşik değerlendirmesine olanak tanır.
- Analitikler: Tedavi grupları arasında objektif karşılaştırma yapılmasına izin veren morfometrik ve anjiyografik çıktılar (örneğin plak alanı, lipid birikimi) sağlar.
- Translasyonel Araştırma: İnsandaki koroner benzeri patolojiyi modelleyerek ve cihaz veya ilaç etkilerinin plak kompozisyonu üzerindeki değerlendirmesine olanak tanıyarak preklinik doğrulamayla bağlantı kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Birden fazla proje genelinde kardiyovasküler terapötiklerin iteratif testleri için yeniden kullanılabilir bir platform oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Plak gelişimi yolaklarına dair mekanistik içgörüler sunarak hedef doğrulamadaki belirsizlikleri azaltır.
- Operasyonel Değer: Yüksek başarı oranlarına sahip tanımlanmış cerrahi ve diyet protokolleri aracılığıyla tekrarlanabilirliği ve standardizasyonu sağlar.
- Stratejik Değer: Preklinik süreçleri hızlandırarak ve erken biyolojik risk azaltma yoluyla geç evre başarısızlık riskini düşürerek sermaye verimliliğini artırır.
- Portföy Etkisi: Plak modifiye edici etkiler ve güvenlik profillerine dayalı olarak adayların risk ayarlı önceliklendirilmesine olanak tanır.
Uygulama Hususları
- Kemirgen vasküler cerrahisi, anestezi ve ameliyat sonrası bakım konularında uzmanlık gerektirir.
- Balon kateterlere, cerrahi platformlara ve son nokta analizi için görüntüleme veya histoloji altyapısına erişime bağlıdır.
- Tutarlı yaralanma uzunluğu, diyet süresi ve doku işleme için ekipler arasında standardizasyon gereklidir.
- Adaptasyon hususları arasında türe özgü lipid metabolizması ve insan hastalığına kıyasla plak bileşimindeki farklılıklar yer almaktadır.
- Pratik sınırlamalar arasında, ileri evre insan aterosklerozunda görülen kronik plak karmaşıklığını veya kalsifikasyonu kapsamayabilecek iki haftalık indüksiyon penceresi bulunmaktadır.
