Évaluation échographique des Flow-Mediated Dilatation du brachial et les artères fémorales superficielles chez les rats
Summary
l'évaluation non invasive de la fonction endothéliale chez l'homme peut être déterminée par la technique de dilatation médiée par le flux. Bien que des milliers d'études ont utilisé cette technique, aucune étude n'a effectué cette technique non invasive chez les rats. L'article décrit la mesure non invasive de la dilatation médiée par le flux dans l'artère brachiale et les artères fémorales superficielles des rats.
Abstract
Arterial vasodilation to increases in wall shear rate is indicative of vascular endothelial function. In humans, the non-invasive measurement of endothelial function can be achieved by employing the flow-mediated dilation technique, typically performed in the brachial or superficial femoral artery. Briefly, a blood pressure cuff placed distal to an ultrasound probe is inflated to a suprasystolic pressure, which results in limb ischemia. After 5 min of occlusion the cuff is deflated, resulting in reactive hyperemia and increases in wall shear rate that signal vasodilatory molecules to be released from the endothelium eliciting vasodilation. Despite the thousands of studies performing flow-mediated dilation in humans, surprisingly, no studies have performed this technique non-invasively in living rats. Considering the recent shift in focus to translational research, the establishment of guidelines for non-invasive measurement of flow-mediated dilation in rats and other rodents would be extremely valuable. In the following article, a protocol is presented for the non-invasive measurement of flow-mediated dilation in brachial and superficial femoral arteries of rats, as those sites are most commonly measured in humans.
Introduction
L'endothélium vasculaire est une monocouche cellulaire qui tapisse la lumière des artères et est un régulateur important de la fonction vasculaire. Il existe de nombreuses molécules libérées par l'endothélium qui se traduisent par une modulation du diamètre du vaisseau sanguin. Parmi ces molécules, l' oxyde nitrique (NO), semble être la molécule vasodilatatrice primaire libéré par l'endothélium vasculaire en réponse à une stimulation (par exemple, l' insuline, l' acétylcholine, ou des variations de la contrainte de cisaillement) 1. Dans l'endothélium vasculaire, le NO est produit par l'enzyme NO synthase endothéliale (eNOS) et est ensuite libéré par les cellules endothéliales 2. NO diffuse vers le muscle lisse vasculaire où elle provoque la relaxation et l' augmentation de vaisseau de diamètre 3.
La dysfonction endothéliale peut être évaluée de manière non invasive chez l' homme à l' aide de la dilatation médiée par le flux (FMD) technique 4,5. La fièvre aphteuse a été proposé pour représenter un essai biologique fonctionnel pour endothélium-dérivéNO biodisponibilité chez l' homme, et est généralement évaluée au brachial ou de l' artère fémorale superficielle en réponse à hyperémie réactive suite à une ~ 5 min branche occlusion 6. Hyperémie réactive augmente les forces laminaire de cisaillement qui sont transduits à la cellule endothéliale 7, signalant une libération de NO 8. Bien que ces dernières années, la proportion de vasodilatation initiée par la libération de NO a été débattue 9,10, la fièvre aphteuse est une indication de la dilatation endothélium-dépendante et a été montré constamment de prédire les événements cardiovasculaires 11-13.
A ce jour, des milliers d'études ont utilisé la technique de la fièvre aphteuse pour la mesure non invasive de la fonction endothéliale chez l'homme. Compte tenu de l'évolution récente de mise au point sur la recherche translationnelle, des lignes directrices pour la mesure non invasive de la fièvre aphteuse chez les rongeurs seraient extrêmement précieux. Garder une approche translationnelle, ce protocole a été établi pour la mesure de la fièvre aphteuse en brachial et supeartères fémorales rficial des rats, que ces sites sont le plus souvent mesurés chez les humains. Ce protocole se traduit par une réponse robuste et reproductible de la fièvre aphteuse chez les rats, cependant, la mesure de la fièvre aphteuse chez les rats est techniquement exigeant et peut être difficile pour d'autres chercheurs de reproduire sans vidéo de démonstration. Par conséquent, l'article suivant démontrera une méthode pour la mesure non-invasive de la fièvre aphteuse dans le brachial et les artères fémorales superficielles des rats.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans la présente étude, une mesure non-invasive de la fièvre aphteuse a été démontrée dans le brachial et les artères fémorales superficielles des rats. Semblables aux humains 6, après une période d'occlusion de 5 min, on a observé une augmentation rapide de la vitesse du sang (c. -à- hyperémie réactive) , augmentant ainsi la vitesse de cisaillement sur la paroi artérielle , ce qui a entraîné la vasodilatation subséquente de l'artère. La fièvre aphteuse a été observée dans les …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
All animal imaging was performed at the Small Animal Imaging Core Facility, University of Utah.
This study was funded in part by grants from the National Institutes of Health (R21 AG043952, R01 AG040297, K01 AG046326, K02 AG045339, and R01 DK100505).
Materials
| Vevo 2100 High Resolution Micro-Ultrasound Imaging System | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| MicroScan Ultra-High Frequency Linear Array Transducer – MS-700 30-70 MHz | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Vevo Imaging Station | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Thermasonic gel warmer | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 82-03 | Optional |
| Signacreme electrode cream | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 17-05 | |
| Transpore surgical tape | 3M, Maplewood, MN, USA | 1527-1 | |
| Depilatory cream (e.g., Nair) | General supply | ||
| Cotton swabs | General supply | ||
| Ultrasound gel | General supply | ||
| Standard vascular occluder, 10 mm lumen diameter | Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | 62-0115 | |
| 10 ml syringe with Luer-Lok tip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Paperclip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Hypodermic needle – 18 gauge | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Medium binder clip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus |
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