यह अध्ययन चूहों में त्वरित एथेरोस्क्लेरोसिस के प्रेरण के लिए एक आक्रामक प्रक्रिया का वर्णन करता है। इलेक्ट्रिक-या क्रायो-प्रेरित चोट का उपयोग करके अन्य तरीकों की तुलना में, यांत्रिक-प्रेरित चोट पुनर्संवहन उपचारों के बाद रेस्टेनोसिस की मानव स्थिति की नकल करती है और इसमें शामिल आणविक तंत्र के अध्ययन के लिए आदर्श है।
एथेरोस्क्लेरोसिस धमनी की दीवार में विकसित होने वाली एक प्रोलिफेरेटिव फाइब्रो-भड़काऊ बीमारी है, जो रक्त प्रवाह की कमी या रक्त प्रवाह की कमी को प्रेरित करता है। इसके अलावा, दोषपूर्ण संवहनी दीवार के टूटने से, एथेरोस्क्लेरोसिस ऑक्सीक्लोसिव थ्रोम्बस गठन को प्रेरित करता है, जो मायोकार्डियल इंफेक्शन या स्ट्रोक के मुख्य कारण और मृत्यु का सबसे लगातार कारण का प्रतिनिधित्व करता है। हृदय क्षेत्र में प्रगति के बावजूद, कई प्रश्न अनुत्तरित रहते हैं, और एथेरोस्क्लेरोसिस और इसके प्रभावों के दौरान आणविक तंत्र की हमारी समझ में सुधार करने के लिए अतिरिक्त बुनियादी अनुसंधान आवश्यक है। सीमित नैदानिक अध्ययनों के कारण, स्टेंट प्रत्यारोपण, गुब्बारा एंजियोप्लास्टी, या एंडार्टेक्टॉमी के बाद नियोइंटिमा गठन जैसी एथेरोस्क्लेरोटिक स्थितियों को पुन: बनाने वाले प्रतिनिधि पशु मॉडलों की आवश्यकता होती है। चूंकि माउस कई फायदे प्रस्तुत करता है और आणविक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए सबसे अधिक बार उपयोग किया जाने वाला मॉडल है, वर्तमान अध्ययन में एंडोथेलियल डेन्यूडेशन की एक आक्रामक प्रक्रिया का प्रस्ताव है, जिसे तार-चोट मॉडल के रूप में भी जाना जाता है, जो पुनर्संवहन प्रक्रियाओं के बाद धमनियों में नियोंटिमा गठन की मानव स्थिति का प्रतिनिधि है।
एथेरोस्क्लेरोसिस मुख्य विकृति अंतर्निहित हृदय की घटनाओं जैसे मायोकार्डियल इंफार्क्शन या स्ट्रोक है। तीव्र हृदय सिंड्रोम को ट्रिगर करने वाले मुख्य तंत्र पट्टिका टूटना, सतही कटाव और थ्रोम्बस गठन हैं। पट्टिका विकास से जुड़े कई नैदानिक स्थितियां हैं: देशी एथेरोस्क्लेरोटिक पट्टिका, एंडार्टेक्टॉमी के बाद रेस्टेनोसिस, और1गुब्बारे एंजियोप्लास्टी के बाद रेटेनोसिस/ धमनी की चोट के बाद, भड़काऊ प्रक्रियाओं का दमन2,3 और एंडोथेलियल डिब्बे की वसूली आगे की जटिलताओं को रोकने के लिए आवश्यक है1। नैदानिक अनुसंधान ऊतक और रक्त नैतिक विचार, लागत, और बुनियादी तंत्र में ज्ञान की कमी के कारण नमूनों तक ही सीमित है । इन कारणों से, पशु मॉडल4-6में आणविक तंत्र का अध्ययन करने की आवश्यकता है, जो नैदानिक स्थितियों को फिर से बना सकता है। एथेरोस्क्लेरोसिस के संदर्भ में त्वरित नियोंटिमा गठन का हमारा मॉडल छोटे जानवरों में इन मॉडलों के कार्यान्वयन में कई वर्षों के अनुभव का परिणाम है7-11। माउस मॉडल अनुसंधान के लिए सबसे आकर्षक मॉडल है, इसकी हैंडलिंग में आसानी के कारण, पशु खरीद और देखभाल से संबंधित कम लागत के कारण बड़े पशु समूहों की क्षमता, और विभिन्न ट्रांसजेनिक और नॉकआउट उपभेदों की उपलब्धता।
माउस मॉडल का प्रमुख नुकसान एथेरोस्क्लेरोटिक रोग (कैरोटिड धमनी, महाधमनी, और फीमोरल धमनी) के अधीन मुख्य धमनियों का छोटा आकार है, जिसके लिए जहाजों में हेरफेर करने और आक्रामक रूप से एथेरोस्क्लेरोटिक पट्टिका को प्रेरित करने के लिए योग्य शल्य चिकित्सा विशेषज्ञता और कौशल की आवश्यकता होती है। इसलिए, एंडार्टेक्टॉमी या स्टेंट प्रत्यारोपण के बाद रेटेनोसिस के संदर्भ में त्वरित नियोंटिमा गठन का मॉडल, इस पेपर में प्रस्तावित इच्छुक कर्मियों के लिए परिचय को कम करने के लिए कदम-दर-कदम दिशानिर्देश और सुझावों के साथ प्रस्तुत किया जाता है। एक और नुकसान यह है कि सामान्य धमनी दीवार पर डेनडेशन किया जाता है, और इसलिए, नैदानिक स्थिति की तुलना में नव-इंतिमा गठन मध्यम होगा। प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल के उच्च स्तर एपोलीपोप्रोटीन ई नॉकआउट में पहुंच(Apoe-/-)-/-चूहों एक उच्च वसा आहार के साथ खिलाया एक उचित समर्थक भड़काऊ नव इंतिमा गठन के लिए आवश्यक वातावरण बनाता है ।
सर्जरी एक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के तहत किया जाता है। कैरोटिड धमनी वेंट्रल सर्वाइकल क्षेत्र में एक औसत चीरा द्वारा उजागर किया जाता है। सर्जिकल के बाद की सूजन को कम करने के लिए कैरोटिड धमनी के शीर्ष और आसपास की शारीरिक संरचनाओं को न्यूनतम रूप से हेरफेर किया जाता है। कैरोटिड धमनी विभाजन उजागर होता है। त्वरित नियोंटिमा गठन को प्रेरित करने के लिए, आंतरिक और बाहरी कैरोटिड धमनियों को रक्त प्रवाह समाप्ति और बाद में आम कैरोटिड धमनी डेनडेशन के लिए तैयार किया जाता है। अंत में, विधि पशु सर्जरी में न्यूनतम अनुभव के साथ कर्मियों द्वारा सीखा जा सकता है।
इस पेपर में, हम पशु सर्जरी में न्यूनतम अनुभव वाले कर्मियों द्वारा भी तार-चोट प्रक्रिया करने के लिए उपयोगी सुझाव प्रदान करते हैं। इस प्रक्रिया को करने में दो महत्वपूर्ण कदम हैं: बाहरी कैरोटिड धमनी का चीरा और तार का सम्मिलन। बाहरी कैरोटिड धमनी में चीरा विभाजन से जहां तक संभव हो, पर्याप्त शेष सामग्री(चित्रा 1C)सुनिश्चित करने के लिए किया जाना चाहिए । चीरा बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए, पूरे पोत को काटने का खतरा होने के कारण। दूसरा महत्वपूर्ण कदम धमनी के दौरान रक्तस्राव का उच्च जोखिम है और यदि रक्त प्रवाह कुशलता से बंद नहीं होता है तो गाइड तार का सम्मिलन होता है। इसके अलावा, यदि गाइड तार को लुमेन पोत में ठीक से पेश नहीं किया जाता है तो एंडोथेलियल डेन्यूडेशन नहीं हो सकता है या धमनी टूटना संभव है। इससे बचने के लिए, ऑपरेशन से पहले गाइड तार की सतह को सावधानीपूर्वक पॉलिश किया जाना चाहिए।
प्रोटोकॉल को अनुकूलित करने के लिए, सर्जन की ओर माउस-हेड के साथ ऑपरेटिंग-टेबल की स्थिति उचित गाइड वायर हेरफेर के लिए बेहतर दृश्य, पहुंच और नियंत्रण सुनिश्चित करती है। इसके अलावा, प्रजनन क्षमता बढ़ाने के लिए, सभी अध्ययनों में एक ही गाइड वायर का उपयोग करें। चूंकि तार का आकार नहीं बदलता है, इसलिए एक अध्ययन में शामिल सभी चूहों के लिए एक ही लिंग, उम्र और वजन का उपयोग करके चूहों के बीच सभी संभावित मतभेदों पर विचार करना और उन्हें खत्म करना महत्वपूर्ण है। इसके बाद इवांस-ब्लू स्टेनिंग से सर्जन को डेनडेशन की दक्षता तय करने में मदद मिलेगी । उचित उपकरणों का अस्तित्व प्रक्रिया की सफलता के लिए एक शर्त है । इस प्रक्रिया को करने के लिए 10X स्टीरियोमाइक्रोस्कोप आवश्यक है। गाइड-वायर की उचित तैयारी (उदाहरण के लिए इसे चमकाने) महत्वपूर्ण है। इसलिए, हम दृढ़ता से अनुशंसा करते हैं कि गाइड वायर तैयार करने का कार्य विशेष तकनीकी कर्मियों द्वारा किया जाए जहां उपलब्ध हो।
इस प्रोटोकॉल में कई समस्या निवारण कदम हैं। यदि विभाजन के पास बाहरी कैरोटिड धमनी को चीरना, ध्यान से विभाजन के पास, एक्सटर्ना बांधें, तो कोई रक्तस्राव नहीं होता है। कटिंग के दौरान बाहरी कैरोटिड धमनी को नहीं देखा जा सकता। इसलिए, रेशम सीवन के स्तर पर विभाजन पर विचार करें। जब रेशम सीवन गायब हो जाता है तो अनुभागों को इकट्ठा करें। यदि बाहरी कैरोटिड धमनी में चीरा बहुत बड़ा है और पोत उठी हुई है, तो सुनिश्चित करें कि कैरोटिड साम्यवाद और आंतरिक कैरोटिड धमनी में रक्त प्रवाह प्रभावी रूप से बाधित हो और संदंश का उपयोग करके पोत के उद्घाटन को खोजने की कोशिश करे। गाइड वायर का परिचय देने और डेफ्यूजेशन करने के बाद, विभाजन के पास पोत को बांधें। काटने के दौरान, जब सीवन से रेशम गायब होने लगता है तो इकट्ठा करना शुरू कर दें। यदि गाइड तार के साथ निंदा के दौरान धमनी टूटना होता है, तो माइक्रोस्कोप के नीचे जांच करें यदि गाइड तार ठीक से पॉलिश किया गया है।
नैदानिक स्थितियों के लिए तार-चोट मॉडल की समानता के बावजूद, कई समूह चूहों में देशी एथेरोस्क्लेरोसिस पर केंद्रित होते हैं, या वे चूहों या खरगोशों में गुब्बारे एंजियोप्लास्टी जैसे आक्रामक एथेरोस्क्लेरोसिस प्रेरण का चयन करते हैं, क्योंकि प्रशिक्षित कर्मियों की कमी होती है जो छोटे पशु सर्जरी कर सकते हैं। खरगोशों/चूहों का उपयोग करने के लाभों के बावजूद, उदाहरण के लिए लघुकृत उपकरणों की कोई आवश्यकता नहीं है, न तो चूहा मॉडल और न ही खरगोश मॉडल नियोइन्टिमा विकास और इन-स्टेंट थ्रोम्बोसिस में शामिल आणविक तंत्रों का अध्ययन करने के मामले में विभिन्न नॉक आउट उपभेदों की एक किस्म प्रदान करते हैं ।
चूहों में इन-स्टेंट रेस्टेनोसिस का अध्ययन करने के लिए मौजूदा मॉडल मुश्किल हैं, उच्च शल्य चिकित्सा कौशल की आवश्यकता होती है, और रक्तस्राव या पक्षाघात जैसी जटिलताओं के उच्च जोखिम होते हैं। उदाहरण के लिए, ऊर्ध्वाधर धमनी के माध्यम से वक्ष महाधमनी में यांत्रिक चोट या स्टेंट-प्रत्यारोपण एक उच्च मृत्यु दर (35%) हिंद लेग पक्षाघात या रक्तस्राव13-15के कारण . हम माउस16की कैरोटिड धमनी में स्टेंट प्रत्यारोपण का भी वर्णन करते हैं । प्रक्रिया समान है; हालांकि, विश्लेषण के लिए ऊतक प्रसंस्करण जटिल है और सभी प्रयोगशालाओं के लिए उपलब्ध नहीं है16. कैरोटिड धमनी न केवल ऑपरेशन प्रक्रियाओं के लिए, बल्कि अल्ट्रासाउंड इमेजिंग जैसे मौजूदा इमेजिंग विधियों के लिए भी सीधे सुलभ है। चूहों में कैरोटिड धमनियों में अन्य चोट प्रेरण विद्युत उपकरणों का उपयोग करके किए जा सकते हैं17. इस विधि को प्रदर्शन करने के लिए आसान है और उच्च प्रजनन क्षमता सुनिश्चित करता है। हालांकि, यह सभी पोत परतों में चोट को प्रेरित करता है, जो यांत्रिक चोट के समान नहीं है। गुब्बारा अनुप्रयोगों के लाभ हैं, उदाहरण के लिए नैदानिक अभ्यास के अनुरूप पोत व्यास के लिए समायोजन और रोग परिणाम पर मजबूत प्रभाव पड़ता है। हालांकि माउस गुब्बारे उपलब्ध हैं, वे बहुत महंगे हैं और इसलिए, व्यापक रूप से उपयोग नहीं किए जाते हैं। इसके बजाय, तार-चोट स्थापित विधि है, जो स्टेंट स्टेनोसिस की नकल कर रही है।
डेनडेशन सामान्य धमनी दीवार पर किया जाता है, हालांकि एक एथेरोस्क्लेरोटिक पृष्ठभूमि के साथ। इसलिए, नैदानिक स्थिति की तुलना में नियोनिटिमा गठन मध्यम होगा। प्रीक्लिनिकल मॉडल की उच्च संख्या दर्शाती है कि कोई भी मॉडल मानव में रोगविज्ञान के लिए अग्रणी सेलुलर और आणविक तंत्र की संपूर्णता को उजागर करने के लिए आवश्यक मानदंडों को पूरा नहीं करता है (तालिका 2देखें)।
तार-चोट प्रक्रिया करने के बाद, कोशिकाओं, प्रोटीन, एमएचएनए, माइक्रोआरएनए, जीन या अन्य बायोमार्कर की पहचान करने के लिए अन्य जैविक और आणविक विश्लेषण किया जा सकता है, जिसका उपयोग एथेरोस्क्लेरोसिस के लिए नई उपचार रणनीतियों को विकसित करने के लिए चिकित्सीय लक्ष्यों के रूप में किया जा सकता है, और विशेष रूप से संवहनी चोट के बाद नियोइंटिमा गठन के लिए। यदि उपलब्ध है, तो पट्टिका विकास की निगरानी उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड या अन्य उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करके की जा सकती है। इसके अलावा, इस तकनीक में महारत हासिल करने से ऑपरेटर को प्रोटोकॉल को कॉलर प्लेसमेंट, आंशिक लिगशन या यहां तक कि स्टेंट प्रत्यारोपण जैसे अन्य आक्रामक एथेरोस्क्लेरोसिस प्रलोभन मॉडल के अनुकूल बनाने का अवसर मिलेगा।
The authors have nothing to disclose.
इस काम को इंटरडिसिप्लिनरी सेंटर फॉर क्लीनिकल रिसर्च IZKF आकिन (जूनियर रिसर्च ग्रुप टू ईएल) द्वारा आरडब्ल्यूएच आकिन विश्वविद्यालय में मेडिसिन संकाय के भीतर समर्थन दिया गया था। हम भी इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री धुंधला के साथ मदद के लिए श्रीमती रोया Soltan शुक्रिया अदा करते हैं ।
Stereomicroscope | Olympus | SZ/X9 | – |
Forceps | FST, Germany | 91197-00 | standard tip curved 0,17 mm |
Hemostat forceps | FST, Germany | 13007-12 | curved |
Scissors | FST, Germany | 91460-11 | Straight |
Vannas scissor | Aesculap, Germany | OC 498 R | – |
Retractors | FST, Germany | 18200-10 | 2.5mm wide |
Retractors | FST, Germany | 18200-11 | 5mm wide |
Ketamine 10% | CEVA, Germany | – | – |
Xylazine 2% | Medistar, Germany | – | – |
Bepanthene eye and nose cream | Bayer, Germany | – | – |
Silicon tube | IFK Isofluor, Germany | custom-made product | diameter 500µm, |
section thickness 100 µm, | |||
polytetrafluorethylene catheter | |||
PROLENE Suture 6/0 | ETHICON | 8707H | polypropylene monofilament suture, unresorbable, needle CC-1, 13mm, 3/8 Circle |
7/0 Silk | Seraflex | IC 1005171Z | – |
Michel Suture Clips | FST, Germany | 12040-01 | - |
Clip Applying Forcep | FST, Germany | 12018-12 | - |
14”Wire for Catheter | Abbot | 1000462H | Use 10 cm from stiff part and equalize the ends |
Mice | Charles River | Apolipoprotein E -/- mice with C57/Bl6 background | - |