Das Kaninchen-Modell der beschleunigten Atherosklerose: methodischer Sicht der Beckenkamm Arterie Ballon Verletzung

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Published 10/03/2017
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Medicine

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Summary

Tiermodelle der Atherosklerose sind notwendig, um den Mechanismus zu verstehen und zu untersuchen, neuere Ansätze zur Vermeidung Plaque Entwicklung oder Bruch, eine führende Ursache des Todes in der industrialisierten Welt. Dieses Protokoll verwendet eine Kombination von Ballon Verletzungen und Cholesterin-reiche Diät, um arteriosklerotische Plaques in Kaninchen Beckenkamm Arterie zu induzieren.

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Jain, M., Frobert, A., Valentin, J., Cook, S., Giraud, M. N. The Rabbit Model of Accelerated Atherosclerosis: A Methodological Perspective of the Iliac Artery Balloon Injury. J. Vis. Exp. (128), e55295, doi:10.3791/55295 (2017).

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Abstract

Akutes Koronarsyndrom aus koronaren Okklusion nach Entwicklung von atherosklerotischen Plaques und Bruch ist die häufigste Todesursache in der industrialisierten Welt. New Zealand White (NZW) Kaninchen werden häufig als Tiermodell für das Studium der Arteriosklerose verwendet. Sie entwickeln spontanere Läsionen bei mit atherogenen Diät gefüttert; Dies erfordert jedoch langen Zeit von 4 bis 8 Monate. Um weiter zu verbessern und Atherogenese zu beschleunigen, wird häufig eine Kombination von atherogenen Diät und mechanische Endothelzellen Verletzungen eingesetzt. Das vorgestellte Verfahren zur Induktion arteriosklerotische Plaques bei Kaninchen verwendet ein Ballonkatheter, um das Endothel in der linken Beckenkamm Arterie NZW Kaninchen gefüttert mit atherogenen Diät zu stören. Solche mechanischen Schäden, die durch den Ballonkatheter induziert eine Kette von entzündlichen Reaktionen initiieren Neointimal Lipid-Akkumulation in einer Zeit abhängigen Art und Weise. Atherosklerotischen Plaques nach Ballon Verletzungen zeigen Neointimal Verdickung mit umfangreichen Lipid Infiltration, hohe Glattmuskel Zellinhalt und Vorhandensein von Makrophagen abgeleitete Schaumzellen. Diese Technik ist einfach, reproduzierbar und Plaque kontrollierten Länge innerhalb der Beckenkamm Arterie produziert. Das gesamte Verfahren ist innerhalb von 20-30 min abgeschlossen. Das Verfahren ist sicher mit einer niedrigen Mortalität und bietet auch hohen Erfolgsquote bei der Beschaffung von erheblichen Intima Läsionen. Das Verfahren der Ballonkatheter induzierten arteriellen Verletzung führt zu Arteriosklerose innerhalb von zwei Wochen. Dieses Modell eignet sich für die Untersuchung der Krankheit-Pathologie, diagnostische Bildgebung und neue therapeutische Strategien zu bewerten.

Introduction

Bruch der gefährdeten arteriosklerotische Plaques gehört zu den häufigsten Todesursachen in den Industrienationen1. Obwohl Forschung in den letzten Jahrzehnten mehrere molekulare und zelluläre Mechanismen beteiligt Plaque Fortschreiten entfaltet hat, weiterhin Anstrengungen sind noch erforderlich, nicht nur die komplexen Mechanismen der Progression der Erkrankung zu entwirren, sondern auch neue testen therapeutische Ansätze. Verschiedenen Tiermodellen sind vorgeschlagen worden, um der Arteriosklerose zu studieren. Genmanipulation, Cholesterin Fütterung oder mechanische Endothel Verletzungen sind die standard Strategien von am meisten Tiermodelle der Atherosklerose einschließlich Mäuse, Kaninchen oder Minischweine geteilt. Unter diesen sind NZW Kaninchen empfindlich auf Cholesterin-Diät, während normale Ratten und Mäuse nicht signifikant Cholesterin2,3,4aufnehmen. Kaninchen entwickeln spontan Aorta Verletzungen reichen in Makrophagen mit einigen faserigen Komponente bei Fütterung mit Cholesterin-reiche Ernährung-5,-6. Die lange Vorlaufzeit von 4-8 Monaten induzieren atherosklerotischen Plaquesby Fütterung Cholesterin Diät allein6,7 ist jedoch einen großen Nachteil für die meisten experimentellen Einstellungen. In der Verfolgung zur Induktion Läsionen in relativ kurzer Zeit wurde eine Kombination aus hohen Cholesterin Diät und Ballon Verletzungen durch Baumgarter und Studer8entwickelt. Das übergeordnete Ziel dieser Technik ist, arteriosklerotische Plaques bestehend aus Schaumzellen (ähnlich wie fetthaltige Streifen beim Menschen) bei normalem Kaninchen innerhalb von 2 Wochen zu induzieren. Die gegenwärtige Technik beschreibt das Verfahren der Arterienwand Verletzung basierend auf Baumgarter Methode mit einem Ballonkatheter rückte in den Beckenkamm Arterie von normalem Kaninchen NZW.

Zusammen mit einem Cholesterin-reiche Diät werden Verletzungen durch induzierte Ballon de Endothelialization zu Arteriosklerose führen. Ballon-Verletzungen beschleunigt die Bildung von atherosklerotischen Läsionen und produziert Plaque von einheitlicher Größe und Verteilung. Intima-Verdickung steigt über einen Zeitraum von Zeit und Intima Zelle eindringen beginnt innerhalb weniger Tage nach Verletzung. Fetthaltige Streifen mit erheblichen Makrophagen beginnen, nach 7-10 Tagen Ballon Verletzungsgefahr zu erscheinen und sind als Typ-II-Läsion nach der Klassifikation von American Heart Association vertreten. Ballon-Verletzung in Kaninchen erfolgt häufig in der Aorta Plaque Komposition zu studieren. Das Endothel Neointimal drückt hohe interzelluläre Adhäsionsmolekül. Die Plaketten sind mediale Dissektion und adventitial Änderungen zugeordnet. Atherosklerotische Läsionen bestehen aus Lipiden, wuchernden glatten Muskelzellen (SMCs), Kollagenfasern und Entzündungszellen, die unter das regenerierte Endothel ansammeln und sind meist Typ II in der Natur. Die topologische Verteilung von Kaninchen Plaques war ähnlich wie in menschlichen Hauptschlagadern 9,10 im Prinzip berichtet, die Aorta ist größer im Vergleich zum Beckenkamm Arterien und Plaque in der größeren Länge produzieren würden. Der große Vorteil der Verwendung der Beckenkamm Arterie als Ort der Arteriosklerose bei Kaninchen ist jedoch ihre Zugänglichkeit, seine Ähnlichkeit im muskulären Inhalt menschliche Koronararterie11, einheitliche Läsion Entwicklung12, hohe Gewebe Faktor Aktivität13 und konsequente Schiff Dimension menschlichen Koronararterien ermöglicht die Bewertung der kommerziell hergestellten Geräte, morphometrische und angiographischen Endpunkte vergleichbar. Invasive und nicht-invasive Methoden wurden untersucht, um die Plaques in Kaninchen Beckenkamm Arterien im lebenden Tier zu analysieren. Frühere Berichte beschreiben die Verwendung von Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) mit Hilfe eines 2,35-Tesla Herr System 14 zusätzlich, intravaskulären Ultraschall (IVUS) oder optische Kohärenz Tomographie (OCT) Katheter können entsprechend auf Bild arteriosklerotische Plaques in Kaninchen Beckenkamm Arterien. Die Beckenkamm Arterie ist zugänglich für Ultraschall-Bildgebung bei Verwendung einer hochauflösenden Sonografie und die Aorta kann auch mit dieser Technik erkundet werden.

In den letzten zehn Jahren hat diese Kaninchen-Modell der Ballon Verletzungen um weiter zu verstehen, die Mechanismen der Plaque Fortschreiten15und Plaque Regression16. Darüber hinaus wurde das Modell verwendet, um die Untersuchung des Einflusses von neuartiger Therapeutika wie Statine, standard gerinnungshemmende Mittel, antioxidative Wirkstoffe17,18 und Medikamente freisetzende Stents wie Everolimus oder Zotarolimus-eluting Stent19,20 auf Neointimal Verdickung. Dieses Modell hat auch zur intravaskulären Bildgebung der Nah-Infrarot-Fluoreszenz imaging Katheter21zu untersuchen.

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Protocol

dieses experimentelle Protokoll genehmigt wurde, durch das kantonale Veterinäramt, Freiburg und der Swiss Federal Veterinary Office, Schweiz (FR 2015/58).

Hinweis: männliche NZW Kaninchen mit einem Gewicht von 2,8 bis 3,2 kg dienten. Die Tiere lebten unter herkömmlichen Bedingungen (12 h hell und dunkel-Zyklus, ad libitum Wasser und Essen zur Verfügung gestellt). Vor dem Ballon Denudation wurden Tiere für 1 Woche gewöhnt, in denen sie mit normalen Chow Diät gefüttert wurden. Nach 1 Woche der Akklimatisation Kaninchen auf atherogenen Diät bestehend aus fettreichen (8,6 %) umgestellt wurden, und gesättigte Fettsäuren mit 205 mg/kg (1 %) Cholesterin Diät für die gesamte Studiendauer. Ballon-Verletzung in der linken Beckenkamm Arterie war 1 Woche nach Beginn der Diät durchgeführt und nach 2 Wochen oder 4 Wochen Verletzungsgefahr Ballon Tiere geopfert wurden.

1. präoperative Verfahren

  1. alle chirurgischen Instrumente vor Gebrauch mit einem Glas Bead Sterilisator oder andere geeignete Instrumente sterilisieren.
  2. Vorbereiten und überprüfen Sie die Ballon-Katheter-Montage.
    1. Anfügen einer 1 mL-Luer-Lock-Spritze gefüllt mit normalen Kochsalzlösung auf den Luer-Lock-Teil des Ballonkatheters. Abwesenheit der eingeschlossenen Luft überwachen Sie sorgfältig. Überprüfen Sie die Dichtheit und richtigen Ballon Inflation durch drücken den Kolben der Spritze zu gewährleisten.
  3. Wiegen die Kaninchen und schalten Sie die Thermopad auf 37 ° c
  4. Verwenden eine Buprenorphin-Lösung mit einer Konzentration von 0,3 mg / ml injizieren eine Dosis von 0,01 mg/kg subkutan.
  5. Anesthetize das Kaninchen mit 5 % Isofluran und 5 L/min O 2 in eine Induktion Kammer für 10-15 min.
  6. Legen die anästhesierten Kaninchen auf das Heizkissen auf die chirurgische Plattform gehalten. Legen Sie den Patch und Clips zur Überwachung der Temperatur, Atmung und Elektrokardiogramm.
  7. Legen die Schnauze des Kaninchens auf eine Gesichtsmaske an eine geeignete Anästhesie-Maschine angeschlossen. Aufrechterhaltung der Narkose mit Isofluran (4,0 % mit 2,5 L/min O 2). Richtige Anesthetization (gekennzeichnet durch Mangel an Muskeltonus und Verlust von Knebel und Ohrmuschel Reflexe) zu bestätigen.
  8. Gelten ophthalmologischen Salbe für beide Augen auf der Hornhaut vor dem Austrocknen zu verhindern. Drapieren Sie die Kaninchen mit einem sterilen chirurgischen Blatt mit nur der unteren Extremität ausgesetzt.

2. Chirurgische Protokoll

  1. Entfernen Sie die Haare aus dem ventralen Bereich direkt unterhalb der Kniegelenke mit tierischen Haarschneidemaschinen.
  2. Wischen Sie die Fläche mit einem geeigneten Desinfektionsmittel zu reinigen die Haut und entfernen lose Haare.
  3. Der saphenous Ader zu finden und machen einen kleinen Hautschnitt von ca. 1,5 cm Länge mit einem Skalpell.
  4. Setzen Sie einen kleinen Teil des saphenous Ader mit kleinen gebogenen Pinzette ohne Beschädigung der femoral Ader und femoral Nerv.
  5. Legen Sie zwei Lose Ligatur Schleifen (5-0 Seide) unterhalb der saphenous Ader und binden Sie eine Schleife der Ligatur am distalen Ende der Arterie. Legen Sie eine mikrovaskuläre Klammer über die Ligatur zu stoppen den Blutfluss aus dem Beckenkamm Arterie.
  6. Topisch angewendet einen Tropfen des Papaverine, die Arterie zu dehnen und zu verhindern Vasospasmus.
  7. Heben Sie die saphena Arterie mit Hilfe von gebundenen Ligatur und machen einen kleinen Arteriotomie Schnitt mit einem 24 gauge Nadel.
  8. Erhöhen die Schnitt-Klappen mit feinen Zangen und langsam Vene Abholung oder eine leitende Nadel in das Lumen der Arterie einfügen.
  9. Legen Sie 2 Französisch Fogarty arteriellen Embolectomy Katheter in der saphenous Ader. Entfernen Sie die Vene Pick- and -mikrovaskuläre Klemmen.
  10. Fördern den Katheter bis die sechste Mark (20-25 cm), eine Position entspricht etwa 2 bis 5 cm über dem Beckenkamm Bifurkation.
  11. Den Ballon aufblasen, mit 0,1 mL normale Kochsalzlösung mit einer 1 mL Spritze oder mit einem nominalen Druck von 6 atm mit einer geregelten manuelle Inflator, wie beschrieben in 16 , 22.
  12. Halten den Ballonkatheter mit Pinzette und ziehen Sie wieder um 6 cm über dem Beckenkamm Arterytoward Einfügepunkt beim Drehen des Katheters.
  13. Entleeren des Ballons durch den Kolben der Spritze zurückziehen.
  14. Wiederholen Sie die Schritte 2.10 bis 2.13 dreimal komplett endotheliale Denudation sicherzustellen.
  15. Den Katheter entfernen und sofort binden die Ligatur Schleife oberhalb der Arteriotomie Website um Blutungen zu stoppen.
  16. Gelten geeignet antiseptische alles rund um die Peripherie der Wunde und Tupfer entfernt das Blut gerinnt. Schließen Sie den Hautschnitt mit einem 5: 0-Naht, und desinfizieren der Chirurgie-Website mit Povidon-Jod-Lösung.
  17. Wiederholen Sie die Schritte 2.1 zu 2.16 auf der kontralateralen Beckenkamm mit einem neuen Katheter.
  18. Tupfer die ophthalmologische Salbe aus Augen.

3. Postoperative Versorgung

  1. verwalten Sulfadoxine 40 mg/kg und Trimethoprim 8 mg/kg oder jedes andere geeignete Antibiotikum unmittelbar nach dem chirurgischen Eingriff.
  2. Während der Anästhesie Erholungsphase, halten Sie die Kaninchen über ein Wärmekissen in einem sauberen autoklaviert Käfig platziert.
  3. Entfernen Sie die Überwachung Patch und Clips.
  4. Nach seiner Genesung die Kaninchen zu ihrer Heimat Käfige zurückkehren. Injektion subkutan Buprenorphin 0,05 - 0,1 mg/kg post - operativ alle 6-12 h für 48 h weiter atherogenen Diät für weitere zwei Wochen oder vier Wochen.

4. Gewebe-Ernte und Analyse von Plaque Zusammensetzung

  1. nach zwei Wochen (für frühe dünne Plaque) oder drei Wochen Verletzungsgefahr Ballon, die Kaninchen mit Isofluran in ähnlicher Weise wie oben beschrieben zu betäuben.
  2. Der Brusthöhle zu öffnen und die Kaninchen durch Intracardial Entbluten einschläfern.
  3. Isolieren die Beckenkamm Arterien, wie in 23 beschrieben.
    1. Kurz, öffnen Sie den Bauch und das Retroperitoneum setzen. Spur der Aorta gegenüber der Beckenkamm Bifurkation und binden Sie es oberhalb der Bifurkation. Entfernen Sie vorsichtig das umliegende Gewebe zu entlarven und isolieren beide Beckenkamm Arterien.
  4. Dissect aus beiden Beckenkamm Arterien und tauche sie in eiskalten Phosphat gepufferte Kochsalzlösung. Die Klumpen mit Hilfe der Zange zu entfernen. Teilen Sie jede Beckenkamm Arterie in 4-6 Segmente, die Dicke der Beläge in der Arterie zu charakterisieren.
  5. Sofort Einbetten der arteriellen Segmente in einer Form mit optimale Arbeitstemperatur zusammengesetzte, Snap-Freeze mit flüssigem Stickstoff und halten Sie es bei-70 ° C. bereiten 5 µm dicke Abschnitte mit einem Kryostaten, wie beschrieben in 24.
  6. Perform Histologie, Immunfluoreszenz oder immunhistochemischen Färbung für Morphometrie, Plaque Lipid und zelluläre Inhalt wie unter 10 , 25.
    Hinweis: Kurz, spülen Sie die arteriellen Abschnitte mit Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS) und permeabilize mit 0,2 % Triton. Spülen Sie die Abschnitte mit PBS und blockieren Sie nicht bestimmte Websites mit 2 % Rinderserumalbumin für 30 min Inkubation in den Abschnitten für 1 h bei 37 ° C mit anti-α-SM Aktin (1: 200) oder RAM11 Antikörper (1: 200). Spülen Sie die Abschnitte mit PBS und inkubieren sie mit entsprechenden Sekundärantikörper für 30 min bei 37 ° c wieder mit PBS waschen und Hinzufügen von Hoechst (5 µg/mL) für 10 min, Kerne zu erkennen.

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Representative Results

Ballon-Verletzung der Beckenkamm Arterie wurde ohne Komplikationen (Abbildung 1) erfolgreich durchgeführt. Die operative Gesamtzeit reichte von 20 bis 30 min für Verletzungen durchgeführt auf nur ein Beckenkamm Arterie und 35 bis 45 min für Verletzungen an beiden Arterien. Die Kaninchen erholte sich innerhalb 1 h nach Ballon-Verletzungen. Alle Tiere erschien ohne signifikanten Gewichtsverlust gesund. Keine Infektion, Ödeme oder arterielle Thrombose aufgetreten. Der Wundbereich war normal neben einige milde Fibrose an der Stelle der Naht. Nach 4 Wochen der atherogenen Ernährung Fütterung, Kaninchen ausgestellt Hypercholesterinämie 44 ± 18 mM/l.

Figuren 2A, Abbildung 2Eund Figur 2I Show die richtige unverletzt Beckenkamm Arterie (keinen Ballon Verletzungen ausgesetzt) mit einem normalen aussehen. Eine Kombination von Ballon-Verletzungen und Cholesterin-Dietresulted in strukturellen Veränderungen der Gefäßwand, die zur Entwicklung von atherosklerotischen Plaques in zwei Wochen (Abbildung 2 und Abbildung 3). Die unverletzten und Ballonfahrten verletzten Beckenkamm Arterien für wurden vom selben Tier isoliert. Die proliferative vaskuläre Reaktion auf Ballon Verletzungen als ein auslösendes Ereignis führte zu umfangreichen Lipid Infiltration (8.7 ± 1,7 % Lipid Bereich) (Abbildung 2 und Abbildung 3), glatte Muskulatur Zellwanderung und Verbreitung (Abbildung 4), sowie wie verringern, Rekrutierung von Makrophagen (Abbildung 4) führt zu einer Zunahme der Intima-Media-Dicke-Verhältnis (1,5 ± 0,2) und Plaque-Bereich (0,8 ± 0,2 mm2) mit eine Begleiterscheinung im Lumen Bereich (1,4 ± 0,2 mm2) beobachtet (Abbildung 3) 2 Wochen nach Ballon-Verletzungen. RAM-11 ist ein monoklonaler Antikörper, der gegen das Zytoplasma der Makrophagen Kaninchen speziell ausgerichtet ist. Α-SM Aktin identifiziert Muskel Aktin und reagiert mit vaskulären glatten Muskelzellen in den Blutgefäßen. Diese Antikörper haben früher, Makrophagen und glatte Muskelzelle in die Intima Läsionen des Kaninchens zu studieren. Diese Veränderungen weiter zu entwickeln mit der Zeit und eine weitere Zunahme der Intima/Medien Dicke Verhältnis (2,6 ± 0,2) und luminalen Verengung (0,7 ± 0,1 mm2) (Abbildung 2 und Abbildung 3) wurde 4 Wochen nach Ballon-Verletzung festgestellt. Diese Technik führt zu einer robusten Entwicklung von atherosklerotischen Plaques, die im Laufe der Zeit entwickelt und wurde nach 2 bis 4 Wochen untersucht.

Figure 1
Abbildung 1: Schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Zeitachse der Plaque Progression nach Ballon Verletzung. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: Ballon Verletzungen induzierten Atherosklerose bei Kaninchen Beckenkamm Arterie. Repräsentative Bilder von Movat Pentachrome (A-D), Hämatoxylin-Eosin (E-H) und Öl rot O (-L) gebeizt Abschnitte aus den UN-verletzten (A, E, ich), 2 Wochen post-Ballon Verletzungen (B, F, J) (n = 5) und 4 Wochen nach Ballon-Verletzung (C, G, K) (n = 3) Beckenkamm Arterie Segmente von atherogenen Diät gefüttert NZW Kaninchen. Maßstabsleiste für D, H und L ist 100 µm. Maßstab für die anderen Bilder = 500 µm. Etiketten im Bild B ist das Lumen, Intima, IEL (interne elastischen Lamina) und Aal (externen elastischen Lamina). Medien ist der Bereich zwischen IEL und Aal. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: morphometrische Analyse der Plakette. Die Scatter Plot zeigt Intima/Medien Verhältnis Dicke, Plaque, Lumen Bereich und % Öl rot O positive Bereich in den Beckenkamm Arterie Abschnitten von UN-verletzten Kontrolle, Ballon verletzte Arterie an 2 (n = 5) und 4 Wochen (n = 3). Daten sind als Mittelwert ± SD gezeigt * p < 0,05 Vs UN verletzten Arterie, #p < 0,05 Vs 4 Wochen Post Ballon Verletzungen. N.d. kennzeichnet nicht erkannt. Plaque-Bereich wird durch Subtraktion Bereich Lumen vom Bereich IEL während Öl rot berechnet, O positiven Bereich % von den gesamten Querschnitt Schiff Wandbereich darstellt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: immunhistochemische Analyse der Plaque Zusammensetzung. Repräsentative Bilder von α-Glattmuskel Aktin (rot) (A-D) und Makrophagen (RAM 11) positive Zellen (rot) (E-F). Richtige Tafeln zeigen die jeweiligen zusammengeführten Bilder mit Hoechst (blau) und Elastin (grün). Maßstabsleiste = 100 µm. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

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Discussion

Das Kaninchen Beckenkamm Arterie Arteriosklerose Modell ist in der Arteriosklerose Forschung verbreitet. Mit diesem Protokoll entwickelt die Kaninchen schnell schwere und erweiterte Plaques im Vergleich zu spontanen Läsionen mit Cholesterin-Diät entwickelt. Vor allem erholen Tiere schnell von der Operation.

Die wichtigsten Impulse für die Atherogenese ist die mechanische Schäden durch den Ballonkatheter, der verletzt des Endothels und glättet das Schiff Wand26. Dieses Verfahren induziert eine Umbau Reaktion zeichnet sich durch eine Entzündung mit Makrophagen Rekrutierung und Lipid-Ansammlung bei Hypercholestorolemic Ernährung, vaskulären glatten Muskelzellen Zelle Migration und Proliferation, erweiterte matrix Synthese und Etablierung einer invasiven Neointima in einem Zeit-abhängige Mode15,16. Einfügen des Ballonkatheters ist der wichtigste Teil des Verfahrens. Vorsicht geboten um zu vermeiden, den Ballon mit Nachdruck einsetzen. Die Verwendung von peripheren saphena Arterie auf der gemeinsamen Beckenkamm Arterie vereinfacht die Technik. Beckenkamm Arterie kann auch via Arteria carotis abgespeckte wie zuvor beschrieben27,28zugegriffen werden. Beurteilung der Beckenkamm Arterie über Halsschlagader erfordert jedoch ein hohes Maß an chirurgischem Know-how und zusätzliche Geräte wie eine Angiographie-Einheit. Es ist auch mit Verfahren im Zusammenhang mit Komplikationen wie Verletzung der Halsschlagader führt zu tödlichen Blutungen29. Einsatz von topischen gefäßerweiternde wie Papaverine hilft, das Schiff erweitern und reduzieren den Widerstand der Arterienwand gegen die Ballon-Katheter-30. Die Inflation Druck und Ballon-Größe muss sorgfältig geprüft werden, da diese eine direkte Assoziation auf Neointimal Bildung31haben. Übermäßige Blähungen des Ballons zu einem höheren Grad als das gewünschte Niveau kann zum Bruch der Gefäßwand führen. Dies kann dazu führen, Austritt von Blut und robuste Thrombusbildung in das Lumen und auf der äußeren Oberfläche26.

Die Tiere müssen ein Lipid gefüttert werden, reiche Ernährung für 1 oder 2 Wochen vor dem Ballon Verletzungen um sicherzustellen, dass Endothelzellen Verletzungen in einem normalem Rahmen erfolgt. Es hilft auch, die Tiere zur Anpassung an die neue Diät. Obwohl diese Technik erweiterte Plaques im Kaninchen induziert, unterscheidet sich die Morphologie der Plaques aus, dass bei Menschen. Die spontane menschliche Läsionen beschränken sich auf die Sub-endothelialen Region mit einer intakten interne Elastikschicht32. Hier die Studien, bis 4 Wochen keine fibrotische Kerne zeigte durchgeführt. Die atherosklerotische Läsion bleibt ähnlich wie fetthaltige Streifen mit erheblichen Makrophagen Infiltration.

Viele kleine und große Tiermodelle sind für das Verständnis der Atherogenese6benutzt worden. Das Ballon-Verletzung Kaninchen Beckenkamm Arterie Modell wurde verwendet, um die Wirkung der neuen Therapeutika, neuartige Drug Delivery Systeme, Plaque Evolution und bildgebenden10,32,33zu studieren. Einzelne oder mehrere Ballon Injurieshave im Beckenkamm Arterie34,35, Halsschlagader36,37und Aorta10,38durchgeführt wurde. Die Vorteile der vorgestellten Methode sind die Entwicklung von großen Plaque Volumen und Stärke, da im Vergleich zur Verwendung von Arteria carotis. Darüber hinaus ist der kontralateralen Beckenkamm kann als ein Steuerelement verwendet werden und reduziert somit die Inter Tier Variabilität29. Die Ballon-Verletzung in Kaninchen Beckenkamm Arterien kann einfach und sicher mit der beschriebenen Methode hier durchgeführt werden. Plaque in einer Zeit abhängigen Weise entwickelt und ist homogen über die gesamte Länge der Arterie. Anderen atherosklerotischen Kaninchen-Modelle wurden auch wie das Watanabe erblichen vonhyperlipidemic (WHHL) Modell einer gentechnisch veränderten Tiermodell mit geringer Dichte Lipoprotein-Rezeptor-Mangel entwickelt. Das Ballon-Verletzung-Modell kann auch auf WHLL Kaninchen Läsionen an einem definierten Standort produzieren angewendet werden.

Es gibt Unterschiede zwischen Kaninchen Beckenkamm Arterie und menschlichen koronaren Plaques. In der Tat wurden mehrere alternative Verfahren in einem Versuch, fortgeschrittene atherosklerotische Läsionen entwickeln und Erstellen eines Modells einer Plaque-Ruptur, wie Menschen39beobachtet eingerichtet. Zum Beispiel wurde instabil Plaquebildung induziert durch den Wegfall der Cholesterin-Diät nach 8 Wochen bei Kaninchen, die Ballon Verletzungen16unterzogen. Weitere modifizierte Verfahren verwenden pharmakologische auslöst wie Russell's Viper Venom10 und anschließende wiederholte Ballon Verletzungen40auszuwertende Mechanismus der Plaque-Ruptur, Thrombenbildung und Thrombus Wachstum in atherosklerotischen Schiffe. Russell's Viper Venom enthält Proteasen, die die Gerinnung Kaskade führt zu Thrombose zu aktivieren. Wiederholte Ballon Verletzungen in Thrombin-Generation von Plaque Gewebe Faktor40Ergebnisse. Es sei darauf hingewiesen, dass die Tiermodelle Ergebnisse einschließlich der Kaninchen-Modell nicht perfekt auf den Menschen extrapolieren können. Diese Modelle können jedoch ein nützliches Instrument für die Bewertung und Vergleich der Wirksamkeit von neuen pharmakologischen Interventionen sein. Achten Sie darauf, dass die Hochrechnungen in Bezug auf den Grad der Hypercholesterinämie und Plaque Zusammensetzung vorgenommen werden müssen, um das Wissen über die Ätiologie, Pathophysiologie und Behandlung der menschlichen Arteriosklerose zu erweitern. Hier präsentiert das Modell trägt dazu bei, die Mechanismen, die in der Plaque Evolution zu studieren und untersuchen die Auswirkungen der neuen Anti-atherosklerotische Therapien auf Plaque-Stabilisierung/Regression gerichtet.

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Disclosures

Die Autoren erklären keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von der Schweizer National Science Foundation Grant 150271 unterstützt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
New Zealand White rabbits Charles River laboratories,France Cre:KBL(NZW)
Cholesterol rich diet Ssniff spezialdiäten Ssniff EF K High Fat and Cholesterol
Glass bead sterilizer-Germinator 500 VWR, Leicestershire, UK 101326-488
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French Edwards Lifesciences, Switzerland 120602F For single use only
Luer Lock Syringe Becton, Dickinson and Company, USA 309628
Thermopad Type 226 Solis, Switzerland AG 397387
Buprenorphine- Temgesic Reckitt Benckiser AG, Switzerland 7.68042E+12
Isoflurane Piramal Critical Care, Inc, Bethlehem, PA 18017 2667-46-7
Anaesthesia machine-combi-vet Base Anesthesia System Rothacher Medical GmbH, Switzerland CV 30-301-A
Cardell touch veterinary vital signs monitor Midmark, Ohio, USA 8013-001
Ophthalmic ointment-Humigel Virbac, France
Animal hair clippers Aesculap AG, Germany GT420
Disinfectant-Betadine solution MundipharmaMedicalCompany, Switzerland 14671-1203
Dumont #7 Forceps FST Germany 11274-20
Medium and small microscissors Medline International Switzerland Sàrl UC4337
Microvascular clamps FST, Germany 18051-28
Papaverine ESCA chemicals, Switzerland RE 356 803
Vein Pick Harvard Apparatus, Cambridge, UK 72-4169 For single use only
Saline Laboratorium Dr. G. Bichsel AG, , Switzerland 1330055
Polysorb 5-0 suture Covidien AG, Switzerland UL 202 Monofilament
Sulfadoxine and Trimethoprim-Trimethazol Werner Stricker AG, Switzerland Swissmedic Nr. 50'361
Antiseptic- Octenisept Schülke & Mayr AG, Switzerland GTIN: 4032651214068
Phosphate Buffered Saline Roth 1058.1
Isobutanol-2-Methylbutane Sigma-Aldrich, Switzerland M32631-1L
Optimum Cutting Temperature compound-Tissue-Tek VWR Chemicals, Belgium 25608-930
Cryostat Leica, Glattbrugg, Switzerland Leica CM1860 UV
Glass slide- Superfrost Plus Thermo Scientific 4951PLUS4
Mayer's Haematoxylin Sigma-Aldrich, Switzerland MHS32-1L
Eosin 0.5% aq. Sigma-Aldrich, Switzerland HT110232-1L
Oil Red O Sigma-Aldrich, Switzerland O0625-25G
α-smooth muscle actin antibody Abcam, UK. ab7817
Macrophage Clone RAM11 antibody DAKO, Switzerland M063301
Hoechst Abcam, UK. ab145596
Goat polyclonal Secondary Antibody (Chromeo 546) Abcam, UK. ab60316
Alexa Fluor 488/547 Abcam, UK.
Glycergel Mounting Medium, Aqueous DAKO, Switzerland C056330
Hematoxylin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland H3136-25G
Ferric chloride for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 157740-100G
Iodine for Movat staining Sigma-Aldrich, Switzerland 207772-100G
Potassium iodide for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 60400-100G-F
Alcian blue for Movat staining Sigma-Aldrich, Switzerland A5268-10G
Strong Ammonia for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 320145-500ML
Brilliant crocein MOO for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 210757-50G
Acid Fuchsin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland F8129-50G
Sodium Thiosulfate for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 72049-250G
Phosphotungstic acid for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 79690-100G
Crocin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 17304-5G
EUKITT for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 03989-100ML

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References

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