Summary

رواية فأري موديل الفشل شرياني الناسور: العملية الجراحية في التفاصيل

Published: February 03, 2016
doi:

Summary

Here we present a murine model of arteriovenous fistula (AVF) failure in which a clinically relevant anastomotic configuration is incorporated. This model can be used to study the pathophysiology and to test possible therapeutic interventions.

Abstract

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the exact pathophysiology remains unknown. In order to unravel the pathophysiology a murine model of AVF-failure was developed in which the configuration of the anastomosis resembles the preferred situation in the clinical setting. A model was described in which an AVF is created by connecting the venous end of the branch of the external jugular vein to the side of the common carotid artery using interrupted sutures. At a histological level, we observed progressive stenotic intimal lesions in the venous outflow tract that is also seen in failed human AVFs. Although this procedure can be technically challenging due to the small dimensions of the animal, we were able to achieve a surgical success rate of 97% after sufficient training. The key advantage of a murine model is the availability of transgenic animals. In view of the different proposed mechanisms that are responsible for AVF failure, disabling genes that might play a role in vascular remodeling can help us to unravel the complex pathophysiology of AVF failure.

Introduction

وظيفية قناة الوصول الأوعية الدموية هي ذات أهمية حيوية لمرضى الفشل الكلوي التي تعتمد على غسيل الكلى المزمن للبقاء على قيد الحياة. بناء على ناسور شرياني (AVF) هو حاليا الخيار المفضل للوصول إلى الأوعية الدموية. ومع ذلك، مضاعفات AVF المتعلقة تشكل السبب الرئيسي لاعتلال المرضى على غسيل الكلى المزمن. وعلى الرغم من جهود علمية واسعة، فإن أيا من رواية نهج للحد من مضاعفات الوصول AVF لم تسفر عن تحسن كبير في AVF المتانة. جزء من هذا التقدم المخيب للآمال يتعلق الفهم الناقص من الفيزيولوجيا المرضية الكامنة وراء فشل وصول غسيل الكلى.

لكشف الفيزيولوجيا المرضية لفشل الوصول AV، النماذج الحيوانية التي تحاكي بشكل وثيق علم الأمراض البشرية هي في غاية الأهمية. في هذا الصدد، وليس فقط الأنواع الحيوانية ولكن أيضا موقع توصيلي، والعلاج المضاد للcoagulatory المطلوبة ومدة المتابعة بعد الزيادةينبغي أن تؤخذ في الاعتبار راي 1. بينما الحيوانات الكبيرة هي الأكثر ملاءمة للدراسات تدخل يهدف إلى وضع استراتيجيات علاجية جديدة، ونماذج الفئران لديها فرص كبيرة لكسب مزيد من التبصر في الآليات الجزيئية الكامنة وراء فشل وصول مركبات بسبب توفر الفئران المعدلة وراثيا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن عددا كبيرا من الفئران يمكن أن تستخدم لهذا الغرض في انخفاض التكاليف مقارنة مع استخدام الحيوانات أكبر.

وقد وصفت أول نموذج الفئران من فشل AVF في عام 2004 من قبل Kwei وآخرون. 2 وفي هذا النموذج، تم تشييد AVFs باستخدام الشريان السباتي والوريد الوداجي بطريقة نهاية إلى نهاية باستخدام القسطرة داخل الأوعية الدموية. يمكن أن يكون هذا نموذجا مفيدا لدراسة التكيف وريدي في وقت مبكر في AVFs على الرغم من أن التكوين نهاية إلى نهاية وجود القسطرة داخل الأوعية الدموية تحد من صلاحية هذا النموذج لAVFs الإنسان. وقدم نموذجا AVF محسن من قبل Castier وآخرون. 3 والذي في نهاية لتوصيل الشريان السباتي إلى جانب حبل الوريد. ومع ذلك، AVFs في مرضى غسيل الكلى عادة ما شيدت من قبل التشريح نهاية الوريد إلى جانب الشريان. التكوين الدقيق للAVF هو سمة حاسمة من نموذج وصول AV لأنه يحدد الشخصي الدورة الدموية داخل قناة 4. وهذا الأخير هو مساهما هاما في البطانية الخلل والتطور اللاحق للتضخم باطنة (IH) 5.

وقد تم تطوير نموذج الفئران رواية مؤخرا مع التكوين التشريحي متطابقة كما يستخدم في البشر 6. في هذا النموذج، يتم إنشاء AVF في C57BL / 6 الفئران عن طريق تفاغرية نهاية فرع من الوريد الوداجي الخارجي إلى جانب الشريان السباتي المشترك مع خيوط متقطعة. في هذه الورقة، ونحن نركز على إجراء المجهرية لهذا النموذج من أجل تسهيل الاستخدام واسع النطاق لهذا النموذج الفئران، والتي تهدف إلى كشف الفيزيولوجيا المرضية المعقدةفشل الوصول غسيل الكلى.

Protocol

تمت الموافقة على جميع التجارب من قبل اللجنة على الرفق بالحيوان من المركز الطبي لجامعة لايدن. 1. إعداد الحيوانية والتخدير تخدير الماوس (1-3 أشهر من العمر) في غرفة تحريض التخدير مستمر?…

Representative Results

بعد إنشاء مفاغرة (الشكل 1)، ينبغي تقييم المباح من قبل الاغلاق وقت قصير من المسالك تدفق الوريدي مع ملقط الأوعية الدموية. عندما مفاغرة هي براءات الاختراع، يجب المسالك القريبة الأوعية الدموية إلى انسداد توسيع بوضوح على نحو نابض. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تأكيد الم…

Discussion

يعتبر AVF أن يكون كعب أخيل "في علاج غسيل الكلى. وللأسف، فإن AVF ما زال يعاني من عدد كبير من الفشل 8-10. وعلى الرغم من أبحاث مكثفة حول الآليات الكامنة، يبقى الفيزيولوجيا المرضية المحدد غير معروف. وقد تم بالفعل وصف نماذج الفئران عديدة لفشل AVF في الأدب 2،3،11،12. ومع…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study was supported by a grant from the Dutch Kidney Foundation (KJPB 08.0003).

Carolien Rothuizen is acknowledged for her contribution to the study. Hoang Pham is acknowledged for his assistance with the pathology work-up.

Materials

Dissecting microsocpe Leica M80
Forceps Medicon 07.61.25
Vascular forceps S&T JFL-3D.2
Vascular forceps S&T D-5a.2
Forceps Roboz SS/45
Micro scissor 5 mm blade Fine science tools 15000-08
Micro scissor 2 mm blade Fine science tools 15000-03
Scissor Medicon 05.12.21
Clip applier 1 S&T CAF-4
Vascular clamp 1 S&T B-1V
Clip applier 2 BBraun FE572K
Vascular clamp 2 BBraun FE740K
Hemostatic forceps BBraun BH110
10.0 sutures BBraun G1117041
6.0 sutures BBraun 768464
Cauterizer Fine science tools 18010-00
Needle holder Medicon 11.82.18
Ocular ointment Pharmachemie 41821101
Chlorhexidine tincture 0,5% Leiden University Medical Center NA
Heparin Leo Pharma 012866-08
Buprenorphin RB Pharmaceuticals  283732
Isoflurane Pharmachemie 45,112,110
Anesthesia mask Maastricht university custom made
Midazolam Actavis AAAC6877
Dexmedetomidine Orion 141-267
Fentanyl Bipharma 15923002
Continuous anaesthetic induction chamber Vet-tech solutions AN010R

References

  1. Rotmans, J. I. Animal Models for Studying Pathophysiology of Hemodialysis Access. The Open Urology & Nephrology Journal. 7, 14-21 (2014).
  2. Kwei, S., et al. Early adaptive responses of the vascular wall during venous arterialization in mice. Am.J.Pathol. 164 (1), 81-89 (2004).
  3. Castier, Y., et al. Characterization of neointima lesions associated with arteriovenous fistulas in a mouse model. Kidney Int. 70 (2), 315-320 (2006).
  4. Krishnamoorthy, M. K., et al. Hemodynamic wall shear stress profiles influence the magnitude and pattern of stenosis in a pig AV fistula. Kidney Int. 74 (11), 1410-1419 (2008).
  5. Ene-Iordache, B., Cattaneo, L., Dubini, G., Remuzzi, A. Effect of anastomosis angle on the localization of disturbed flow in ‘side-to-end’ fistulae for haemodialysis access. Nephrol. Dial. Transplant. 28 (4), 997-1005 (2013).
  6. Wong, C. Y., et al. Vascular remodeling and intimal hyperplasia in a novel murine model of arteriovenous fistula failure. J.Vasc.Surg. 59 (1), 192-201 (2014).
  7. Rekhter, M., Nicholls, S., Ferguson, M., Gordon, D. Cell proliferation in human arteriovenous fistulas used for hemodialysis. Arterioscler. Thromb. 13 (4), 609-617 (1993).
  8. Falk, A. Maintenance and salvage of arteriovenous fistulas. J. Vasc. Interv. Radiol. 17 (5), 807-813 (2006).
  9. Tordoir, J. H., et al. Prospective evaluation of failure modes in autogenous radiocephalic wrist access for haemodialysis. Nephrol. Dial. Transplant. 18 (2), 378-383 (2003).
  10. Dixon, B. S., Novak, L., Fangman, J. Hemodialysis vascular access survival: upper-arm native arteriovenous fistula. Am. J. Kidney Dis. 39 (1), 92-101 (2002).
  11. Yang, B., Shergill, U., Fu, A. A., Knudsen, B., Misra, S. The mouse arteriovenous fistula model. J. Vasc. Interv. Radiol. 20 (7), 946-950 (2009).
  12. Kang, L., et al. Regional and systemic hemodynamic responses following the creation of a murine arteriovenous fistula. Am. J. Physiol Renal Physiol. 301 (4), F845-F851 (2011).
  13. Wong, C. Y., et al. Elastin is a key regulator of outward remodeling in arteriovenous fistulas. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 49 (4), 480-486 (2015).
  14. Kennedy, R., et al. Does renal failure cause an atherosclerotic milieu in patients with end-stage renal disease. Am. J. Med. 110 (3), 198-204 (2001).
  15. Cheung, A. K., et al. Atherosclerotic cardiovascular disease risks in chronic hemodialysis patients. Kidney Int. 58 (1), 353-362 (2000).
  16. Lee, T., et al. Severe venous neointimal hyperplasia prior to dialysis access surgery. Nephrol. Dial. Transplant. 26 (7), 2264-2270 (2011).
  17. Kokubo, T., et al. CKD accelerates development of neointimal hyperplasia in arteriovenous fistulas. J. Am. Soc. Nephrol. 20 (6), 1236-1245 (2009).
check_url/fr/53294?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Wong, C. Y., de Vries, M. R., Wang, Y., van der Vorst, J. R., Vahrmeijer, A. L., van Zonneveld, A., Hamming, J. F., Roy-Chaudhury, P., Rabelink, T. J., Quax, P. H. A., Rotmans, J. I. A Novel Murine Model of Arteriovenous Fistula Failure: The Surgical Procedure in Detail. J. Vis. Exp. (108), e53294, doi:10.3791/53294 (2016).

View Video