Il modello del coniglio di aterosclerosi accelerata: una prospettiva metodologica della ferita dell'aerostato dell'arteria iliaca
Summary
Modelli animali di aterosclerosi sono essenziali per capire il meccanismo e per indagare più recenti approcci per prevenire lo sviluppo della placca o rottura, delle cause principali di morte nel mondo industrializzato. Questo protocollo utilizza una combinazione di lesioni palloncino e dieta ricca di colesterolo per indurre placche aterosclerotiche nell’arteria iliaca coniglio.
Abstract
Sindrome coronarica acuta derivando dall’occlusione coronaria dopo la rottura e lo sviluppo della placca aterosclerotica è la principale causa di morte nel mondo industrializzato. Conigli di bianco di Nuova Zelanda (NZW) sono ampiamente usati come modello animale per lo studio dell’aterosclerosi. Si sviluppano lesioni spontanee quando alimentati con dieta atherogenic; Tuttavia, questo richiede molto tempo di 4-8 mesi. Per ulteriormente migliorare e accelerare l’aterogenesi, una combinazione di dieta atherogenic e lesione endoteliale meccanica è spesso impiegata. La procedura presentata per indurre le placche aterosclerotiche in conigli utilizza un catetere a palloncino di perturbare l’endotelio nell’arteria iliaca sinistra di NZW conigli alimentati con dieta atherogenic. Tali danni meccanici causati dal catetere a palloncino induce una catena di reazioni infiammatorie neointimale accumulo di lipidi in un modo dipendente dal tempo di avvio. La placca aterosclerotica seguendo palloncino lesioni Visualizza neointimale l’ispessimento con infiltrazione lipidica vasto, contenuto della cella di muscolo liscio alta e presenza di macrofagi derivati cellule della gomma piuma. Questa tecnica è semplice, riproducibile e produce placca di lunghezza controllata all’interno dell’arteria iliaca. Tutta la procedura è completata entro 20-30 min. La procedura è sicura con bassa mortalità e offre anche elevato successo nell’ottenere notevoli lesioni intimale. La procedura del catetere a palloncino indotto risultati di lesione arteriosa nell’aterosclerosi entro due settimane. Questo modello può essere utilizzato per indagare la patologia di malattia, diagnostica per immagini e valutare nuove strategie terapeutiche.
Introduction
La rottura delle placche aterosclerotiche vulnerabili è una delle principali cause di morte nei paesi industrializzati1. Anche se la ricerca negli ultimi decenni ha spiegato diversi meccanismi cellulari e molecolari coinvolti nella progressione della placca, ha continuato gli sforzi sono ancora necessari non solo per svelare il complesso meccanismo della progressione di malattia ma anche per sperimentare nuove terapeutico si avvicina. Sono stati proposti diversi modelli animali per studiare l’aterosclerosi. Manipolazione genetica, lesioni di endotelio di alimentazione o meccanico di colesterolo sono le strategie standard condivise da modelli più animali di aterosclerosi tra cui topi, conigli o cavie. Tra questi, conigli di NZW sono sensibili alla dieta colesterolo mentre topi e ratti normali non assorbono significativamente colesterolo dietetico2,3,4. Conigli sviluppano spontaneamente lesioni aortiche ricche di macrofagi con qualche componente fibrosa quando alimentati con dieta ricca di colesterolo5,6. Tuttavia, il tempo lungo preparatorio di 4-8 mesi per indurre aterosclerotica plaquesby alimentazione colesterolo dieta da solo6,7 è un grande svantaggio per la maggior parte delle impostazioni sperimentali. Nell’inseguimento per indurre le lesioni in tempi relativamente brevi, una combinazione di colesterolo alto dieta e palloncino ferita è stata sviluppata da Baumgarter e Studer8. L’obiettivo generale di questa tecnica è quello di indurre le placche aterosclerotiche, composte di cellule schiumose (simile a striscia grassa in esseri umani) in conigli ipercolesterolemici entro 2 settimane. La tecnica attuale descrive la procedura di lesione della parete arteriosa basato sul metodo di Baumgarter utilizzando un catetere a palloncino avanzato nell’arteria iliaca di conigli ipercolesterolemici NZW.
Insieme ad una dieta ricca di colesterolo, lesioni risultanti da palloncino indotto de-endotelizzazione porterà ad aterosclerosi. Lesioni palloncino accelera la formazione di lesioni aterosclerotiche e produce la placca di dimensione uniforme e distribuzione. L’ispessimento intimal aumenta per un periodo di tempo e inizia l’infiltrazione delle cellule intimal entro pochi giorni dopo la lesione. Strisce grasse con sostanziale macrofagi iniziano a comparire dopo 7-10 giorni della ferita dell’aerostato e sono rappresentate come lesione di tipo II secondo la classificazione di associazione americana del cuore. Ferita di palloncino in coniglio è spesso eseguita in aorta a studiare composizione della placca. L’endotelio neointimale esprime elevati livelli della molecola di adesione intercellulare. Le placche sono associate con la dissezione mediale e modifiche adventitial. Le lesioni aterosclerotiche sono costituite da lipidi, cellule di proliferazione del muscolo liscio (SMCs), fibre di collagene e cellule infiammatorie che si accumulano sotto l’endotelio rigenerata e sono per lo più di tipo II in natura. La distribuzione topologica delle placche di coniglio era simile a quella riportata in aorte umano 9,10 In linea di principio, l’aorta è più grande nelle dimensioni rispetto alle arterie iliache e produrrebbe placca di lunghezza maggiore. Tuttavia, il principale vantaggio di usando l’arteria iliaca come il sito di aterosclerosi in conigli è la sua accessibilità, la somiglianza nel contenuto muscolare umane dell’arteria coronaria11, lesione uniforme sviluppo12, fattore del tessuto ad alta attività13 e coerente nave dimensione paragonabile a umane dell’arteria coronaria, permettendo la valutazione dei dispositivi commercialmente fabbricati a morfometriche ed angiografici endpoint. Metodi invasivi e non invasivi sono stati studiati per analizzare le placche nelle arterie iliache coniglio in animale vivo. Rapporti precedenti descrivono l’uso della risonanza magnetica per immagini (MRI) con l’aiuto di un sistema di MR 2,35-tesla 14 inoltre, ultrasuoni intravascolari (IVUS) o cateteri di tomografia a coerenza ottica possono essere opportunamente applicata all’immagine placche aterosclerotiche nelle arterie iliache coniglio. L’arteria iliaca è accessibile per l’imaging ad ultrasuoni quando si utilizza un’ecografia ad alta risoluzione e l’aorta può essere esplorata anche con questa tecnica.
Nell’ultimo decennio, questo modello di coniglio della lesione palloncino ha aiutato a capire meglio i meccanismi della placca progressione15e placca regressione16. Inoltre, il modello è stato utilizzato per studiare l’influenza di nuovi agenti terapeutici quali le statine, gli agenti antipiastrinici standard, antiossidante agenti17,18 e stent medicati come everolimus o zotarolimus-eluting stent19,20 sull’ispessimento neointimal. Questo modello è stato utilizzato anche per indagare imaging intravascolare del catetere21di imaging di fluorescenza di vicino infrarosso.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il modello di aterosclerosi dell’arteria iliaca di coniglio è ampiamente usato nella ricerca di aterosclerosi. Con questo protocollo i conigli sviluppato rapidamente placche più gravi e avanzate rispetto alle lesioni spontanee sviluppate con solo dieta ricca in colesterolo. D’importanza, gli animali recuperano rapidamente dalla chirurgia.
Lo stimolo principale per atherogenesis è i danni meccanici causati dal catetere a palloncino che danneggia l’endotelio e si distende il vaso muro<sup cla…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato supportato dalla Swiss National Science Foundation Grant 150271.
Materials
| New Zealand White rabbits | Charles River laboratories,France | Cre:KBL(NZW) | |
| Cholesterol rich diet | Ssniff spezialdiäten | Ssniff EF K High Fat and Cholesterol | |
| Glass bead sterilizer-Germinator 500 | VWR, Leicestershire, UK | 101326-488 | |
| Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French | Edwards Lifesciences, Switzerland | 120602F | For single use only |
| Luer Lock Syringe | Becton, Dickinson and Company, USA | 309628 | |
| Thermopad Type 226 | Solis, Switzerland AG | 397387 | |
| Buprenorphine- Temgesic | Reckitt Benckiser AG, Switzerland | 7.68042E+12 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care, Inc, Bethlehem, PA 18017 | 2667-46-7 | |
| Anaesthesia machine-combi-vet Base Anesthesia System | Rothacher Medical GmbH, Switzerland | CV 30-301-A | |
| Cardell touch veterinary vital signs monitor | Midmark, Ohio, USA | 8013-001 | |
| Ophthalmic ointment-Humigel | Virbac, France | ||
| Animal hair clippers | Aesculap AG, Germany | GT420 | |
| Disinfectant-Betadine solution | MundipharmaMedicalCompany, Switzerland | 14671-1203 | |
| Dumont #7 Forceps | FST Germany | 11274-20 | |
| Medium and small microscissors | Medline International Switzerland Sàrl | UC4337 | |
| Microvascular clamps | FST, Germany | 18051-28 | |
| Papaverine | ESCA chemicals, Switzerland | RE 356 803 | |
| Vein Pick | Harvard Apparatus, Cambridge, UK | 72-4169 | For single use only |
| Saline | Laboratorium Dr. G. Bichsel AG, , Switzerland | 1330055 | |
| Polysorb 5-0 suture | Covidien AG, Switzerland | UL 202 | Monofilament |
| Sulfadoxine and Trimethoprim-Trimethazol | Werner Stricker AG, Switzerland | Swissmedic Nr. 50'361 | |
| Antiseptic- Octenisept | Schülke & Mayr AG, Switzerland | GTIN: 4032651214068 | |
| Phosphate Buffered Saline | Roth | 1058.1 | |
| Isobutanol-2-Methylbutane | Sigma-Aldrich, Switzerland | M32631-1L | |
| Optimum Cutting Temperature compound-Tissue-Tek | VWR Chemicals, Belgium | 25608-930 | |
| Cryostat | Leica, Glattbrugg, Switzerland | Leica CM1860 UV | |
| Glass slide- Superfrost Plus | Thermo Scientific | 4951PLUS4 | |
| Mayer's Haematoxylin | Sigma-Aldrich, Switzerland | MHS32-1L | |
| Eosin 0.5% aq. | Sigma-Aldrich, Switzerland | HT110232-1L | |
| Oil Red O | Sigma-Aldrich, Switzerland | O0625-25G | |
| α-smooth muscle actin antibody | Abcam, UK. | ab7817 | |
| Macrophage Clone RAM11 antibody | DAKO, Switzerland | M063301 | |
| Hoechst | Abcam, UK. | ab145596 | |
| Goat polyclonal Secondary Antibody (Chromeo 546) | Abcam, UK. | ab60316 | |
| Alexa Fluor 488/547 | Abcam, UK. | ||
| Glycergel Mounting Medium, Aqueous | DAKO, Switzerland | C056330 | |
| Hematoxylin for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | H3136-25G | |
| Ferric chloride for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 157740-100G | |
| Iodine for Movat staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 207772-100G | |
| Potassium iodide for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 60400-100G-F | |
| Alcian blue for Movat staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | A5268-10G | |
| Strong Ammonia for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 320145-500ML | |
| Brilliant crocein MOO for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 210757-50G | |
| Acid Fuchsin for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | F8129-50G | |
| Sodium Thiosulfate for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 72049-250G, | |
| Phosphotungstic acid for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 79690-100G | |
| Crocin for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 17304-5G | |
| EUKITT for Movat pentachrome staining | Sigma-Aldrich, Switzerland | 03989-100ML |
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