Lesión Vascular Globo y Administración intraluminal en rata arteria carótida
Summary
Este protocolo utiliza un catéter de balón para causar una lesión intraluminal de la arteria carótida de rata y en adelante provocar hiperplasia neointimal. Este es un modelo bien establecido para el estudio de los mecanismos de remodelación vascular en respuesta a una lesión. También es ampliamente utilizado para determinar la validez de los enfoques terapéuticos potenciales.
Abstract
El modelo de lesión por balón de la arteria carótida en ratas ha sido bien establecida desde hace más de dos décadas. Sigue siendo un método importante para estudiar los mecanismos moleculares y celulares implicados en la desdiferenciación del músculo liso vascular, formación de la neoíntima y la remodelación vascular. Hombre ratas Sprague-Dawley son los animales más frecuentemente empleado para este modelo. Las ratas hembra no se prefieren como hormonas femeninas son protectores contra las enfermedades vasculares y por lo tanto introducir una variación en este procedimiento. La carótida izquierda normalmente se lesiona con la carótida derecha sirve como un control negativo. Lesión de carótida izquierda es causada por el globo inflado que despoja el endotelio y distender s la pared del vaso. Después de una lesión, las posibles estrategias terapéuticas tales como el uso de compuestos farmacológicos y cualquiera de los genes o transferencia shRNA pueden ser evaluados. Normalmente para el gen o transferencia shRNA, la sección de heridos de la luz del vaso se transduce localmente durante 30 minutos con vpartículas víricas que codifican una proteína o shRNA para la entrega y la expresión en la pared del vaso lesionado. Engrosamiento neointimal que representa las células musculares lisas vasculares proliferativos generalmente picos a las 2 semanas después de la lesión. Los buques se cosechan sobre todo en este punto de tiempo para el análisis celular y molecular de las vías de señalización celular, así como de genes y la expresión de la proteína. Los buques también pueden ser cosechadas en puntos de tiempo anteriores para determinar el inicio de la expresión y / o activación de una proteína o vía específica, dependiendo de los objetivos experimentales destinados. Los buques pueden ser caracterizados y evaluados utilizando la tinción histológica, inmunohistoquímica, ensayos de proteína / ARNm, y ensayos de actividad. La arteria carótida derecha intacta del mismo animal es un control interno ideal. Cambios inducidos por la lesión en los parámetros moleculares y celulares pueden ser evaluados mediante la comparación de la arteria lesionada a la arteria control interno derecho. Del mismo modo, las modalidades terapéuticas se pueden evaluar mediante la comparación de la injuredy arteria tratada con el control herido única arteria.
Introduction
Los catéteres de balón son dispositivos médicos utilizados en el procedimiento de la angioplastia, con el fin de ampliar sitio obstruido (s) de ateroma o trombo en un vaso sanguíneo. La luz del vaso estrechado se ve obligado a abrir por el globo inflado y suministro de sangre serían restaurados de forma secuencial para aliviar los síntomas de isquemia posteriores, como la angina de pecho, infarto de miocardio y dolor en las piernas. Sin embargo, el gran éxito de la angioplastia ha disminuido debido a las complicaciones postoperatorias, como resulta de la fuerza que causa barotrauma vascular (lesión globo), a saber, remodelación de la pared del vaso y en muchos casos re-estrechamiento de la luz del vaso (restenosis) 1.
Un número de modelos animales se han desarrollado imitando el procedimiento de angioplastia para ayudar a los investigadores a comprender los mecanismos subyacentes de la pared remodelado vascular relacionada con el globo de la lesión 2. Entre todas las especies de animales utilizados para el modelado, la rata es el más utilizado. Compared a los conejos, los perros y los cerdos, las ventajas de las ratas son su bajo coste, su relativa facilidad de uso y el conocimiento actual de la fisiología de la rata. Aunque los ratones tienen una ventaja añadida en una amplia gama de cepas manipuladas genéticamente, el recipiente de ratones es demasiado pequeña para insertar un catéter de globo. Durante las últimas tres décadas, las ratas experimentales han permitido a los investigadores obtener una mejor comprensión de los mecanismos moleculares y celulares que sustentan la formación de neoíntima vascular y remodelación de 3-6. Más allá de la lesión por balón, el remodelado vascular también están involucrados en la mayoría de las principales enfermedades vasculares, tales como aterosclerosis 7,8, hipertensión 9, 10 y aneurisma. Por lo tanto, el conocimiento obtenido a través del modelo de lesión de globo es en general beneficiosa para los estudios generales de la enfermedad de la pared vascular.
El objetivo general del modelo de lesión globo rata es no sólo para entender mejor las enfermedades vasculares, sino también para poner a prueba la potencia de los nuevos agentes paracontrol de la enfermedad 11,12. Tratamiento farmacológico clínico actual a la reestenosis es aplicada por los stents liberadores de fármacos realizados a través de la luz del vaso justo después de la angioplastia. En modelos animales, de una manera eficiente aún más económico para nuevas pruebas agente es un método de perfusión intraluminal local bien desarrollada. Los agentes candidatos que han sido probados a través de este método incluyen fármacos de molécula pequeña 13,14, citoquinas o factores de crecimiento 15,16, agentes de genes (la manipulación de clones de ADNc, siRNA, etc.) 17-20, y nuevas formulaciones farmacéuticas 21,22.
Hasta ahora, el modelo de lesión globo rata sigue siendo uno de los modelos más útiles para el estudio de enfermedades vasculares / trastornos. Es el paso fundamental del banco a la cama, por lo general como la primera etapa de movimiento de in vitro a in vivo, pero no debe ser el último. El resultado de los experimentos con ratas necesita ser deliberado y caracterizado además antes de traducción al humanouso clínico, debido a la diferencia en los lechos vasculares y anatomía de los vasos, así como las especies intrínsecas diferencias entre humano y de rata 23-26. Sin embargo, sigue siendo una herramienta esencial en la investigación médica traslacional. Si bien este tipo de investigación solía ser limitada por la falta de ratas genéticamente modificados, ya no ha sido un problema ya que los enfoques genómicos novedosos como zinc-finger nucleasas 27, 28 y Talens CRISPR-Cas 29 han hecho ratas knockout de fácil acceso.
Protocol
Representative Results
Discussion
La lesión de balón carótida de rata ha sido bien descrita por Tulis en 2007 34. Se ha discutido exhaustivamente todos los detalles de este procedimiento por el Dr. Tulis. Los lectores que estén interesados en realizar este procedimiento son muy recomendables para leer protocolo Tulis '. Sin embargo, hay una cosa que no estamos de acuerdo con el Dr. Tulis: En vez de inflar el globo con solución salina o cualquier tipo de líquido, lo sugerimos para inflar con aire. De acuerdo con nuestra experiencia personal, inflan…
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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