Vascolare Balloon Lesioni e intraluminale Amministrazione in Rat carotide
Summary
Questo protocollo utilizza un catetere a palloncino per causare un danno endoluminale sull'arteria carotide di ratto e d'ora in poi suscitare iperplasia neointimale. Questo è un modello consolidato per lo studio dei meccanismi di rimodellamento vascolare in risposta al danno. È inoltre ampiamente utilizzato per determinare la validità dei potenziali approcci terapeutici.
Abstract
Il pallone modello di lesione carotidea nei ratti è stata consolidata per oltre due decenni. Rimane un importante metodo per studiare i meccanismi molecolari e cellulari coinvolti nella vascolare dedifferenziazione muscolatura liscia, la formazione di neointima e rimodellamento vascolare. Maschi ratti Sprague-Dawley sono gli animali più frequentemente impiegato per questo modello. Ratti femmina non sono preferiti come ormoni femminili sono protettivi contro le malattie vascolari e introducono una variante a questa procedura così. La carotide sinistra è tipicamente infortunato con la carotide destra serve come controllo negativo. Lesioni della carotide sinistra è causato dal pallone gonfiato che denudes l'endotelio e distend s la parete del serbatoio. Dopo lesioni, potenziali strategie terapeutiche come l'uso di composti farmacologici e sia gene o trasferimento shRNA possono essere valutati. Tipicamente per gene o il trasferimento shRNA, la sezione feriti del lume del vaso viene trasformata localmente per 30 minuti con vparticelle IRAL codificano sia una proteina o shRNA per la consegna e di espressione nella parete del vaso feriti. Neointimale ispessimento rappresentano cellule muscolari lisce vascolari proliferative solito picco di due settimane dopo l'infortunio. Le navi sono in gran parte raccolte in questo punto di tempo per l'analisi cellulare e molecolare delle vie di segnalazione cellulare, nonché l'espressione di geni e proteine. Le navi possono essere raccolte in precedenti punti di tempo per determinare l'insorgenza di espressione e / o l'attivazione di una proteina o percorso specifico, a seconda degli scopi sperimentali destinati. Le navi possono essere caratterizzati e valutati utilizzando colorazione istologica, immunoistochimica, test di proteine / mRNA, e saggi di attività. Il intatta carotide destra dello stesso animale è un controllo interno ideale. Cambiamenti lesioni indotte parametri molecolari e cellulari possono essere valutati confrontando l'arteria feriti all'arteria giusto controllo interno. Allo stesso modo, modalità terapeutiche possono essere valutati confrontando il injured e trattato dell'arteria al controllo feriti unica arteria.
Introduction
Cateteri a palloncino sono dispositivi medici utilizzati nella procedura di angioplastica, allo scopo di ampliare sito ostruito (s) di ateroma o trombo in un vaso sanguigno. Il lume del vaso socchiusi è costretto ad aprire dal pallone gonfiato e la fornitura di sangue sarebbero stati ripristinati in sequenza per alleviare i sintomi di ischemia a valle, come angina, infarto del miocardio, e dolore alle gambe. Tuttavia, il grande successo di angioplastica è stata diminuita di complicanze post-operatorie, come i risultati di forza causando barotrauma vascolare (balloon injury), ovvero il rimodellamento parete del vaso e in molti casi ri-restringimento del lume vasale (restenosi) 1.
Un certo numero di modelli animali sono stati sviluppati imitando la procedura di angioplastica per aiutare gli investigatori a comprendere i meccanismi alla base del palloncino lesioni legate nave rimodellamento parete 2. Tra tutte le specie animali utilizzati per la modellazione, ratto è quello più utilizzato. Compared a conigli, cani e suina, i vantaggi di ratti sono il basso costo, la relativa facilità di utilizzo e l'attuale conoscenza della fisiologia ratto. Sebbene topi hanno un vantaggio in una vasta gamma di ceppi geneticamente manipolati, la nave topi è troppo piccolo per inserire un catetere a palloncino. Nel corso degli ultimi tre decenni, i topi sperimentali hanno permesso ai ricercatori di ottenere una migliore comprensione dei meccanismi molecolari e cellulari alla base di formazione neointima e rimodellamento vascolare 3-6. Al di là di balloon injury, rimodellamento vascolare sono coinvolti anche nella maggior parte delle malattie vascolari maggiori, come l'aterosclerosi 7,8, ipertensione 9, e 10 aneurismi. Così, le conoscenze acquisite attraverso il modello infortunio balloon è in generale vantaggioso per gli studi sulle malattie parete complessivi vascolari.
L'obiettivo generale del modello di danno topo pallone non è solo per capire meglio le malattie vascolari, ma anche per testare la potenza di nuovi agenti percontrollo della malattia 11,12. Trattamento farmacologico clinico attuale di restenosi è applicato da stent medicati posizionati mediante il lume del vaso dopo angioplastica. In modelli animali, un modo efficiente ma più economico per i nuovi test agente è un metodo di perfusione endoluminale locale ben sviluppata. Agenti candidati che sono stati testati con questo metodo includono farmaci piccola molecola 13,14, citochine o fattori di crescita 15,16, gene manipolando agenti (cloni di cDNA, siRNA, ecc) 17-20, e nuove formulazioni farmaceutiche 21,22.
Finora, il palloncino modello di lesioni ratto rimane uno dei modelli più utili per lo studio vascolare malattie / disordini. È il passo fondamentale dal laboratorio al letto, di solito come il primo passo passando da in vitro in vivo, ma non dovrebbe essere l'ultimo. Il risultato di esperimenti ratto deve essere deliberate e caratterizzato inoltre prima traduzione in umanauso clinico, a causa della differenza di letti vascolari e nave anatomia e le differenze intrinseche tra specie umana e di ratto 23-26. Tuttavia, è ancora uno strumento essenziale nella ricerca medica traslazionale. Mentre questo tipo di ricerca usato per essere limitato dalla mancanza di topi geneticamente modificati, è non è più stato un problema dal momento che gli approcci genomici innovative come le zinc-finger nucleasi 27, 28 e Talens CRISPR-Cas 29 hanno reso i topi knockout facilmente accessibile.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il ratto infortunio carotide balloon è stata ben descritta da Tulis nel 2007 34. E 'stato completamente discusso tutti i dettagli di questa procedura Dr. Tulis. I lettori che sono interessati a questa procedura, si consiglia vivamente di leggere il protocollo Tulis '. Tuttavia, c'è una cosa che non siamo d'accordo con il dottor Tulis: invece di gonfiare il palloncino con soluzione salina o qualsiasi tipo di liquido, abbiamo suggerito a gonfiare con l'aria. Secondo la nostra esperienza personale, gonfiando co…
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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