Canine halsslagader ferrichloride-geïnduceerde trombose: Een grote diermodel van vasculaire verwonding
Summary
Hier presenteren we de wijzigingen die noodzakelijk zijn naar een goed gekarakteriseerd en gebruikte kleine ferrichloride-geïnduceerde (FeCl3) halsslagader letsel diermodel voor gebruik in een grote dierlijke vasculaire verwonding-model. De resulterende model kan worden gebruikt voor pre-klinische proef beoordeling van zowel preventieve als thrombolytic farmacologische en mechanische interventies.
Abstract
Occlusieve arteriële trombose leidt tot cerebrale ischemische beroerte en een hartinfarct draagt bij tot de dood ~ 13 miljoen jaarlijks wereldwijd. Wij hebben hier, een model van de vasculaire verwonding van een klein dier in een groot dier (Honds), vertaald met lichte wijzigingen die kunnen worden gebruikt voor pre-klinische screening van profylactische en thrombolytic agenten. Naast de chirurgische methoden bevat het gewijzigde protocol stapsgewijze methoden voor de beoordeling van de halsslagader kanalisering door angiografie, gedetailleerde instructies voor het verwerken van zowel de hersenen en de halsslagader voor histologisch analyse om te controleren of de halsslagader kanalisering en hersenbloeding, en specifieke parameters voor het voltooien van een evaluatie van downstream trombo-embolische gebeurtenissen met behulp van magnetische resonantie imaging (MRI). Daarnaast worden specifieke procedurele wijzigingen ten opzichte van de eerder gevestigde kleine diermodel moet vertalen in een groot dier (Honds) vasculaire verwonding besproken.
Introduction
Beroerte therapie is grotendeels gemodelleerd na de behandeling van de ziekte van de kransslagader, vooral omdat de interventies in hart-en vaatziekten goed op drug therapie en endovasculaire interventies1hebben gereageerd. Deze behandelingen, echter vertaald niet met succes naar cerebrale infarct. De problemen met de huidige behandeling van de beroerte zijn dat de recombinante tissue plasminogen activator (rTPA) kan niet worden teruggedraaid, en dat beheer draagt een aanzienlijk risico van 6,4% van hemorragische conversie2,3, 4. de resulterende morbiditeit en mortaliteit beperkt het gebruik tot een klein, vaak onbereikbaar venster5. Ook, restenose en occlusie optreden vaak na de eerste trombolyse, omkering van de eerste neurologische verbetering. Kortom is er een smalle temporele venster voor het beheer van rTPA dat uitsluit van de grote meerderheid (~ 90%) van patiënten met ischemische cerebrovasculaire beledigingen.
De rol van intraveneuze antiplatelet therapie heeft aangetoond belofte in de behandeling van ischemische beroerte met verbeterde vaartuig recanalization, overleving en resultaat2. Helaas, deze drugs hebben een voorspelbare neveneffect van intra craniale en extra hersen bloeding, grotendeels omdat er geen manier om voldoende omkeren of controle van hun activiteit2. Terwijl het effectief in het voorkomen van aggregatie van bloedplaatjes, het risico van bloedingen en het onvermogen om te keren van hun activiteit hebben uitgesloten het gebruik ervan in de routine zorg van beroerte-patiënten. Een, daarom, noodwendigheid voor krachtige antitrombotica geneesmiddelen die afzonderlijk of in combinaties lyse stolsels te voorkomen handelen nog hebben een veiligheidsprofiel waarmee het gebruik in een gesloten, lage volumeruimte zoals de hersenen, waar de bloeding wordt slecht verdragen.
Inzicht in het mechanisme van arteriële trombose en re-stenose en het evalueren van thrombolytics en drugs die voorkomen re-stenose dat, vereist zowel de grote als de kleine dierlijke modellen als onderdeel van de pre-klinische Geneesmiddelenontwikkeling. Ferrichloride-geïnduceerde vasculaire verwonding is een veel gebruikte techniek ertoe snel en nauwkeurig de vorming van stolseltjes in blootgestelde bloedvaten van muizen, ratten, cavia’s, en konijnen van6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12. deze kleinere soorten bieden verschillende voordelen, met inbegrip van gemak van genetische manipulatie, goedkope dierlijke inkoop en lage per dag huisvestingskosten. Helaas, kleine dierproeven ontkennen meerdere bloed trekt tijdens de operatie toegang bloedplaatjes reactiviteit, bloed gas-analyse en inflammatoire respons. Nog belangrijker, nabootsen grote dieren veel nauwer menselijke bloedplaatjes fysiologie6,13. Het FeCl3 halsslagader letsel model heeft een doorslaggevende rol gespeeld in de studie van de pathofysiologie van trombose bij de validatie van nieuwe anti-bloedplaatjes en anti-coagulans drugs en de ontdekking van potentiële thrombolytics6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12. vorige modellen in muizen, ratten, cavia’s, en konijnen hebben verstrekt, gemak en flexibiliteit voor de genetische manipulatie, maar vertaalbare preklinische modellen zijn kritieke patiënt toediening, toxiciteit onderzoeken van potentiële therapeutics6 ,,13. Hoewel verschillende modellen van trombotische stoornissen hebben ontwikkeld in muizen, grote dierlijke modellen van trombose die voor de perifere vaatziekten gelden, zijn beroerte en een hartinfarct paar en verre. De eerste trombose modellen in apen, honden en varkens gericht op stenose, toepassen van hemostats en later cilinders op schepen, vaak resulterend in cyclische stroom verlagingen14,15,16. In plaats van een occlusieve trombose op de site van het endotheel schade zoals in de ferrichloride-model, de trombose in deze modellen resulteerde in cyclische trombose, distale embolisatie kan leiden en terug te keren naar normale bloedstroom. Ter vergelijking: de ferrichloride model hier in een groot dier, resulteert in een occlusieve trombose op de site van schade gewijzigd en is gestabiliseerd en geverifieerd door angiografie vóór thrombolytic behandeling. Mits de onderzoeker ruime middelen heeft voor per diem en aankoop van de hoektanden en voldoende chirurgische expertise, wij hier een grote canine model van vasculaire verwonding detailleren om laboratoria te bestuderen trombose met behulp van chirurgische, imaging en histologische technieken.
Protocol
Representative Results
Discussion
Het FeCl3 geïnduceerde vasculaire verwonding model wordt veel gebruikt om te studeren van trombose bij kleine dieren en is gemakkelijk te vertalen in een groot dier, pre-klinische model met een veelheid aan voordelen. Kleine aanpassingen aan de aanpassing van het protocol in een Honds toestaan van het gebruik van zowel magnetische resonantie beeldvorming te beoordelen beroerte en bloeding volumes na een farmacologische interventies en angiografie te beoordelen vaartuig kanalisering vóór, tijdens, en na de b…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We zouden graag bedanken het centrum voor cognitieve en Behavioral Brain Imaging aan The Ohio State University voor hun financiële en wetenschappelijke steun aan het ontwikkelen en uitvoeren van canine magnetische resonantie beeldvorming.
Materials
| 1/8” umbilical tape | Jorgensen Laboratories Inc., | #J0025UA | for ferric chloride application |
| 4% paraformaldehyde in PBS | Alfa Aesar | AAJ61899AP | |
| 10% neutral buffered formalin | Richard-Allan Scientific | 5701 | |
| 2% 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride (TTC in PBS, pH 7.4) | Sigma Aldrich | T8877 | |
| ADP/Collagen cartridges | Siemens Diagnostics | B417021A | |
| 4.5 ml 3.2% sodium citrate blood vacutainer | Becton Dickinson | BD 369714 | |
| 4.5 ml lithium heparin vacutainer | Becton Dickinson | BD 368056 | |
| EDTA K3 vacutainers | Becton Dickinson | BD455036 | |
| Doppler flow probe | Transonic Systems Inc | MA2.5PSL | |
| Hematoxylin 560 | Surgipath | 3801570 | |
| Eosin | Surgipath | 3801602 | |
| LabChart Software | ADInstruments Inc. | ||
| Prisma Fit 3 tesla (3T) magnet | Siemen's Diagnostics | ||
| Sodium heparin for injection (to coat blood gas syringe) | NovaPlus | 402525D | |
| HUG-U-VAC positioning system | DRE Veterinary | 1320 |
Riferimenti
- Adams, H. P. Stroke: a vascular pathology with inadequate management. Journal of Hypertension Supplement. 21 (5), S3-S7 (2003).
- Lansberg, M. G., Bluhmki, E., Thijs, V. N. Efficacy and safety of tissue plasminogen activator 3 to 4.5 hours after acute ischemic stroke: a metaanalysis. Stroke. 40 (7), 2438-2441 (2009).
- Nagel, S., et al. Therapy of acute basilar artery occlusion: intraarterial thrombolysis alone vs bridging therapy. Stroke. 40 (1), 140-146 (2009).
- Ciccone, A., Motto, C., Abraha, I., Cozzolino, F., Santilli, I. Glycoprotein IIb-IIIa inhibitors for acute ischaemic stroke. The Cochrane database of systematic reviews. 3 (3), (2014).
- The National Institute of Neurological Disorders and Stroke rt-PA Stroke Study Group. Tissue Plasminogen Activator for Acute Ischemic Stroke. New England Journal of Medicine. 333 (24), 1581-1588 (1995).
- Leadley, R., Chia, L., Rebellob, S., Gagnon, A. Contribution of in vivo models of thrombosis to the discovery and development of novel antithrombotic agents. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 43 (2), 101-116 (2000).
- Bodary, P. F., Eitzman, D. T. Animal Models of Thrombosis. Current Opinion In Hematology. 16 (5), 342-346 (2009).
- Sachs, U. J. H., Nieswandt, B. In vivo thrombus formation in murine models. Circulation Research. 100 (7), 979-991 (2007).
- Bonnard, T., Hagemeyer, C. E. Ferric Chloride-induced Thrombosis Mouse Model on Carotid Artery and Mesentery Vessel. Journal of Visualized Experiments. (100), e52838 (2015).
- Kurz, K. D., Main, B. W., Sandusky, G. E. Rat model of arterial thrombosis induced by ferric chloride. Thrombosis Research. 60 (4), 269-280 (1990).
- Karatas, H., Erdener, S. E., et al. Thrombotic distal middle cerebral artery occlusion produced by topical FeCl(3) application: a novel model suitable for intravital microscopy and thrombolysis studies. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 31 (6), 1452-1460 (2011).
- Li, W., McIntyre, T. M., Silverstein, R. L. Ferric chloride-induced murine carotid arterial injury: A model of redox pathology. Redox Biology. 1 (1), 50-55 (2013).
- Vilahur, G., Padro, T., Badimon, L. Atherosclerosis and Thrombosis: Insights from Large Animal Models. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 1-12 (2011).
- Coller, B. S., Folts, J. D., Smith, S. R., Scudder, L. E., Jordan, R. Abolition of in vivo Platelet Thrombus Formation in Primates with Monoclonal Antibodies to the Platelet GPIIb/IIIa Receptor. Correlation with Bleeding Time, Platelet Aggregation, and Blockade of GPIIb/IIIa Receptors. Circulation. 80 (6), 1766-1774 (1989).
- Folts, J. An in vivo Model of Experimental Arterial Stenosis, Intimal Damage, and Periodic Thrombosis. Circulation. 83 (6 Suppl), (1991).
- Yasuda, T., et al. A canine model of coronary artery thrombosis with superimposed high grade stenosis for the investigation of rethrombosis after thrombolysis. Journal of the American College of Cardiology. 13 (6), 1409-1414 (1989).
- Schob, S., et al. Correlation Between Aquaporin 4 Expression and Different DWI Parameters in Grade I Meningioma. Molecular Imaging and Biology : MIB : the Official Publication of the Academy of Molecular Imaging. 19 (1), 138-142 (2017).
- Schob, S., et al. Diffusion-Weighted Imaging Using a Readout-Segmented, Multishot EPI Sequence at 3 T Distinguishes between Morphologically Differentiated and Undifferentiated Subtypes of Thyroid Carcinoma-A Preliminary Study. Translational Oncology. 9 (5), 403-410 (2016).
- Schob, S., et al. Diffusion-Weighted MRI Reflects Proliferative Activity in Primary CNS Lymphoma. Public Library of Science One. 11 (8), e0161386 (2016).
