Établissement et évaluation d’un modèle de maladie du greffon de veine porcine
Summary
Dans ce protocole, un nouveau pontage veineux de porc a été effectué par une petite incision dans la paroi thoracique gauche sans pontage cardiopulmonaire. Une étude de pathologie postopératoire a été réalisée, qui a montré un épaississement intimal.
Abstract
La maladie du greffon veineux (VGD) est la principale cause d’échec du pontage aortocoronarien. De grands modèles animaux de CABG-VGD sont nécessaires pour l’étude des mécanismes de la maladie et le développement de stratégies thérapeutiques.
Pour effectuer la chirurgie, nous entrons dans la chambre cardiaque par le troisième espace intercostal et disséquons soigneusement la veine mammaire interne et l’immergeons dans une solution saline normale. L’artère coronaire principale droite est ensuite traitée pour l’ischémie. Le vaisseau cible est incisé, un bouchon de dérivation est placé et l’extrémité distale de la veine du greffon est anastomosée. L’aorte ascendante est partiellement bloquée et l’extrémité proximale de la veine du greffon est anastomosée après perforation. La perméabilité de la veine du greffon est vérifiée et l’artère coronaire droite proximale est ligaturée.
La chirurgie du pontage coronarien est réalisée chez les miniporcs pour prélever la veine mammaire interne gauche en vue de son utilisation comme greffe vasculaire. Les tests biochimiques sériques sont utilisés pour évaluer l’état physiologique des animaux après la chirurgie. L’examen échographique montre que l’extrémité proximale, moyenne et distale du vaisseau du greffon n’est pas obstruée. Dans le modèle chirurgical, un flux sanguin turbulent dans le greffon est observé lors de l’examen histologique après la chirurgie du pontage coronarien, et une sténose veineuse du greffon associée à une hyperplasie intimale est observée dans la greffe. L’étude fournit ici des procédures chirurgicales détaillées pour l’établissement d’un modèle de VGD induit par le PAC reproductible.
Introduction
Bien que la mortalité par maladie coronarienne ait considérablement diminué ces dernières années, la moitié des adultes d’âge moyen aux États-Unis développent des symptômes cardiaques ischémiques chaque année, et un tiers des personnes âgées meurent d’une maladie coronarienne1. Le pontage aortocoronarien (PAC) est une modalité chirurgicale efficace pour améliorer l’ischémie myocardique et, plus important encore, il s’agit d’une modalité chirurgicale irremplaçable pour le traitement de la coronaropathiemultivasculaire 2. Au fil du temps, cependant, les greffons vasculaires développent une inflammation, une hyperplasie intimale et une athérosclérose progressive, qui est connue pour entraîner une défaillance de la greffe veineuse ou une maladie de greffe veineuse (VGD)3. Chez les patients après un PAC, en cas de resténose, seul le vaisseau sanguin malade peut être remplacé dans certains cas2. Les patients plus âgés et les comorbidités ajoutées rendent la reconstruction du pontage aortocoronarien assez difficile. Retarder ou contrôler les problèmes pathologiques associés aux vaisseaux sanguins greffés est un problème urgent à résoudre. De grands modèles animaux de CABG-VGD sont nécessaires pour l’étude des mécanismes de la maladie et le développement de stratégies thérapeutiques. Les chercheurs ont réussi à établir des modèles VGD animaux chez des animaux de petite et de grande taille tels que les souris4, les rats5, les lapins6 et les porcs7. Par rapport aux petits animaux, les grands animaux tels que les porcs ont des structures anatomiques et des caractéristiques physiologiques similaires à celles des humains et ont une durée de vie plus longue 8,9. Ainsi, les grands animaux sont plus appropriés pour explorer les changements pathologiques à long terme dans la maladie du greffon veineux et pour les essais précliniques de médicaments ou de dispositifs. Nous et notre équipe collaboratrice avons appliqué avec succès des techniques chirurgicales pour établir un modèle d’insuffisance cardiaque porcine et avons décrit les changements pathologiques cardiaques dans ce modèle10.
La chirurgie du pontage coronarien a été normalisée dans la pratique clinique, mais lorsqu’elle est appliquée à l’établissement de modèles animaux VGD, les différences entre les espèces, l’acquisition d’équipements et d’installations pour animaux, les opérations chirurgicales pour animaux, l’alimentation et les soins infirmiers des animaux constituent d’énormes défis pour les chercheurs. Comme dans la pratique clinique, les approches pour la chirurgie du pontage coronarien utilisées pour établir des modèles animaux VGD comprennent la sternotomiemédiane 11 et la thoracotomie latérale gauche12. La sternotomie médiane est plus couramment utilisée13,14. Cependant, cette approche comporte des risques élevés pour les humains et les animaux. Dans l’étude rapportée par Thankam et al., deux des six porcs utilisés pour la modélisation sont morts pendant la chirurgie15. La mortalité élevée du modèle augmente les coûts des études et affecte l’exactitude des résultats. Une étude a montré plus tôt qu’une incision de la paroi thoracique gauche était possible pour établir la DMV induite par le PAC chez les porcs11. Ici, cette étude vise à décrire un protocole étape par étape pour établir une chirurgie reproductible pour un modèle de VGD induit par le PAC chez les miniporcs et à évaluer le phénotype de ce modèle. Le protocole expérimental a été conçu conjointement par les équipes de chirurgie cardiaque et d’anesthésie. L’approche chirurgicale pour le tiers gauche de l’espace intercostal a été déterminée en fonction des cadavres d’autres miniporcs en laboratoire avant la chirurgie, et la méthode d’anesthésie a été réalisée selon la méthode utilisée au centre16. Des tests biochimiques sanguins, un examen par ultrasons et un examen histologique ont été effectués pour évaluer des modèles animaux.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans cette étude, nous avons décrit en détail le protocole de sélection des animaux, de préparation des instruments, d’interventions chirurgicales et d’évaluation postopératoire lors du développement d’un modèle de VGD induit par le PAC. Nous avons effectué un examen échographique de la greffe veineuse avant et après la chirurgie du pontage coronarien et un examen histologique du greffon 30 jours après la chirurgie. Le flux sanguin dans la veine mammaire interne était normal avant la chirurgie du pont…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient l’Institut de surveillance des animaux de laboratoire du Guangdong pour son soutien technique, ses soins aux animaux et la collecte d’échantillons. Ils remercient également Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd, pour son soutien technique lors de l’examen par ultrasons. Ce travail a été soutenu par le Guangdong Science and Technology Program, Chine, et le Projet des dépenses d’entreprise de recherche scientifique fondamentale des universités centrales de l’Université de Jinan (2017A020215076, 2008A08003 et 21621409).
Materials
| Aortic Punch | Medtronic Inc. , America | 3.0mm, 3.5mm, 4.0mm | Used for proximal coronary bridge anastomosis |
| Automatic biochemical analyzer | IDEXX Laboratories, Inc. America | Catalyst One | |
| Cardiac coronary artery bypass grafting instrument kit | LANDANGER, France | ||
| Cardiogram monitor | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co, Ltd | MEC-1000 | |
| Coronary Shunt | AXIUS | OF-1500, OF-2500, OF-3000 | The product temporarily blocks the coronary artery during arteriotomy to reduce the amount of bleeding in the surgical field and provide blood flow to the distal end during anastomosis. The Axius shunt plug is not an implant and should be removed prior to completion of the anastomosis. |
| Defibrillator | MEDIANA | Mediana D500 | |
| Diazepam | Nanguo pharmaceutical Co. LTD, Guangdong, China | H37023039 | Narcotic inducer |
| Disposable manual electric knife | Covidien, America | E2516H | |
| Electric negative pressure suction machine | Shanghai Baojia Medical Instrument Co, Ltd | YX932D | |
| Esmolol | Guangzhou Wanzheng Pharmaceutical Co. LTD | H20055990 | Emergency drugs |
| Ice machine | Local suppliers, Guangzhou, China | ||
| Lidocaine | Chengdu First Pharmaceutical Co. LTD | H51021662 | Emergency drugs |
| Luxtec headlight system | Luxtec, America | AX-1375-BIF | Used for lighting fine parts during operation |
| Medical operation magnifier (glasses) | Germany Lista co, LTD | SuperVu Galilean 3.5× | Used for fine site operation during operation |
| Multi-function high-frequency electrotome | Shanghai Hutong Electronics Co, Ltd | GD350-B | |
| Nitrogen canister | Local suppliers, Guangzhou, China | ||
| Nonabsorbable surgical suture (polypropylene suture) | Johnson & Johnson, America | 6-0, 7-0 | Used to suture blood vessels. |
| Nonabsorbable suture (cotton thread) | Covidien, America | 1-0 | Used for skin and muscle tissue tugging |
| Open heart surgery instrument kit | Shanghai Medical Instrument (Group) Co., LTD | ||
| Propofol injection | Xi 'an Libang Pharmaceutical Co. LTD | H19990282 | Anesthetic sedative |
| Refrigerator | Local suppliers, Guangzhou, China | ||
| Respiratory anesthesia machine for animal | Shenzhen Reward Life Technology Co, Ltd, China | R620-S1 | |
| Semi-occlusion clamp | Xinhua Surgical Instrument Co., Ltd. | ZL1701RB | Temporarily cut off the aortic flow |
| vecuronium bromide | Richter, Hungary | JX20090127 | Muscle relaxant |
| Veterinary ultrasound system | Royal Philips, Netherlands | CX50 | |
| Zoletil | Virbac, France | Zoletil 50 | Animal narcotic |
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