Vasculaire Balloon blessures et de l'administration chez le rat Intraluminal artère carotide
Summary
Ce protocole utilise un cathéter à ballonnet pour provoquer une blessure sur intraluminale de l'artère carotide de rat et désormais provoquer une hyperplasie néo-intimale. Ce est un modèle bien établi pour étudier les mécanismes de remodelage vasculaire en réponse à une lésion. Il est également largement utilisé pour déterminer la validité des approches thérapeutiques potentielles.
Abstract
Le ballon modèle de lésion de l'artère carotide chez le rat a été bien établie depuis plus de deux décennies. Il reste un moyen important d'étudier les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la dédifférenciation vasculaire du muscle lisse, la formation de néo-intima et le remodelage vasculaire. Des rats Sprague-Dawley sont les animaux les plus fréquemment employé pour ce modèle. Des rats femelles ne sont pas préférés comme des hormones féminines sont de protection contre les maladies vasculaires et donc introduisent une variation dans cette procédure. La carotide gauche est généralement blessé à la carotide droite servant de témoin négatif. Lésion de la carotide gauche est causée par le ballonnet gonflé qui dénude l'endothélium et s distendre la paroi du vaisseau. Après une lésion, les stratégies thérapeutiques potentielles telles que l'utilisation de composés pharmacologiques et soit gène ou transfert shRNA peuvent être évalués. Typiquement pour le gène ou le transfert shRNA, la section blessés de la lumière du vaisseau est transduit localement pour 30 min avec vparticules Iral codant soit une protéine ou un shRNA pour la livraison et l'expression dans la paroi du vaisseau blessé. Épaississement néo-intimale représentant cellules prolifératives des muscles lisses vasculaires pics habituellement à 2 semaines après la lésion. Les navires sont souvent récoltées à ce point de temps pour l'analyse cellulaire et moléculaire des voies de signalisation cellulaire ainsi que le gène et l'expression des protéines. Les bateaux peuvent également être récoltées à des moments antérieurs afin de déterminer l'apparition de l'expression et / ou l'activation d'une protéine ou d'une voie spécifique, en fonction des objectifs expérimentaux destinés. Les navires peuvent être caractérisés et évalués en utilisant une coloration histologique, immunohistochimie, les dosages de protéine / ARNm, et des dosages d'activité. La intacte l'artère carotide droite du même animal est un contrôle interne idéal. Les changements induits blessures dans les paramètres moléculaires et cellulaires peuvent être évaluées en comparant l'artère blessés vers la droite artère de contrôle interne. De même, les modalités thérapeutiques peuvent être évalués en comparant le blesserd et traités artère pour le contrôle blessé ne artère.
Introduction
Les cathéters à ballonnet sont des dispositifs médicaux utilisés dans le mode opératoire de l'angioplastie, dans le but d'élargir site (s) obstruée de l'athérome ou d'un thrombus dans un vaisseau sanguin. La lumière de vaisseau rétréci est forcé à ouvrir par le ballon gonflé et l'approvisionnement en sang seraient restaurées de manière séquentielle pour soulager les symptômes d'ischémie en aval, tels que l'angine de poitrine, infarctus du myocarde, et la douleur de la jambe. Néanmoins, le grand succès de l'angioplastie a été diminué de complications post-opératoires telles que les résultats de la force causant barotraumatisme vasculaire (lésion par ballonnet), à savoir paroi du vaisseau remodelage et dans de nombreux cas, une nouvelle rétrécissement de la lumière des vaisseaux (resténose) 1.
Un certain nombre de modèles animaux ont été développés imitant la procédure d'angioplastie pour aider les enquêteurs à comprendre les mécanismes qui sous-tendent le navire mur remodelage liés à ballonnet 2 blessures. Parmi toutes les espèces d'animaux utilisés pour la modélisation, le rat est le plus fréquemment utilisé. Car rapport aux lapins, les chiens et les porcs, les avantages de rats sont leur faible coût, leur relative facilité d'utilisation et les connaissances actuelles de la physiologie du rat. Bien que les souris ont un avantage supplémentaire dans une large gamme de souches manipulées génétiquement, le récipient de souris est trop petite pour insérer un cathéter à ballonnet. Au cours des trois dernières décennies, les rats expérimentaux ont permis aux chercheurs d'acquérir une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires qui sous-tendent la formation de néo-intima et le remodelage vasculaire 3-6. Au-delà de la lésion par ballonnet, le remodelage vasculaire sont également impliqués dans la plupart des maladies vasculaires majeurs, tels que l'athérosclérose 7,8, l'hypertension 9 et 10 anévrisme. Ainsi, les connaissances acquises par le modèle de blessure par ballon est en général bénéfique pour les études globales de la maladie de la paroi vasculaire.
L'objectif global du modèle de lésion par ballonnet de rat ne est pas seulement pour mieux comprendre les maladies vasculaires mais aussi de tester la puissance de nouveaux agents pourcontrôle de la maladie 11,12. Traitement de la toxicomanie à la resténose clinique actuelle est appliquée par les stents à élution médicamenteuse passées via la lumière du vaisseau juste après angioplastie. Dans les modèles animaux, d'une manière encore plus économique efficace pour les essais de l'agent nouveau, ce est une méthode bien développé perfusion intraluminale locale. Les agents candidats qui ont été testés grâce à cette méthode comprennent les médicaments à petites molécules 13,14, cytokines ou des facteurs de croissance 15,16, Gene manipulation agents (clones d'ADNc, siRNA, etc.) 17-20, et de nouvelles formulations pharmaceutiques 21,22.
Jusqu'à présent, le ballon modèle de lésion de rat reste l'un des modèles les plus utiles pour l'étude des maladies vasculaires / troubles. Ce est l'étape fondamentale du laboratoire au chevet du patient, généralement comme la première étape de déplacement in vitro in vivo, mais il ne devrait pas être la dernière. Le résultat d'expériences de rat doit être délibéré et caractérisé en outre avant la traduction en humainel'utilisation clinique, en raison de la différence dans les lits vasculaires et anatomie navire ainsi que les différences entre les espèces intrinsèques humain et de rat 23-26. Néanmoins, il est encore un outil essentiel dans la recherche médicale translationnelle. Bien que cette recherche a utilisé être limitée par le manque de rats génétiquement modifiés, il n'a plus été un problème car de nouvelles approches génomiques tels que le zinc-nucléases doigt 27, 28 et TALENs CRISPR-Cas 29 ont fait rats knockout facilement accessible.
Protocol
Representative Results
Discussion
La blessure carotide ballon de rat a été bien décrit par Tulis en 2007 34. Il a été entièrement discuté tous les détails de cette procédure par le Dr Tulis. Les lecteurs qui se intéressent à cette procédure sont fortement recommandés pour lire le protocole de Tulis. Cependant, il ya une chose que nous ne sommes pas d'accord avec le Dr Tulis: Au lieu de gonfler le ballon avec une solution saline ou un autre type de liquide, nous avons proposé à gonfler avec de l'air. Selon notre expérience personnelle, gonf…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We are grateful to Dr. Clowes for first developing and describing this method. We are also thankful to Dr. Tulis for his detailed protocol which has been fundamentally helpful to our previous, current and future work. This work was supported by grants R01HL097111 and R01HL123364 from the NIH to M.T., and by American Heart Association grant 14GRNT18880008 to M.T.
We would like to thank Rachel Newton for her expert technical support and for her valuable help during the filming process.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French | Edwards Lifesciences, Germany | 120602F | |
| Deltaphase Operating Board – Includes 2 Pads & 2 Insulators | Braintree Scientific, Inc. | 39OP | |
| LED light source | Fisher Scientific | 12-563-501 | |
| Hartmann Mosquito Forceps 4” curved | Apiary Medical, Inc. San Diego, CA | gS 22.1670 | |
| Crile Retractor 4” double ended | Apiary Medical, Inc. | gS 34.1934 | |
| Other surgical instruments | Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD | ||
| Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24G | BD | 381312 | |
| Ketamine HCl, 100mg/mL, 10mL | Ketaset- Patterson Vet | 07-803-6637 | |
| Xylazine (AnaSed),20mg/mL,20mL | Ketaset- Patterson Vet | 07-808-1947 | |
| Buprenex, 0.3mg/1ml (5 Ampules/Box) | Ketaset- Patterson Vet | 07-850-2280 | |
| Nair Baby Oil Hair Removal Lotion-9 oz | Amazon/Walmart/CVS | N/A | |
| Inflation Device | Demax Medical | DID30 | |
| D300 3-way Stopcock | B.Braun Medical Inc. | 4599543 | |
| Artificial Tears Ointment | Rugby Laboratories, Duluth, GA | N/A |
Referências
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