ट्रांस-फेमोरल एक्सेस का उपयोग करके चूहे पेट महाधमनी में मानव आकार के कोरोनरी स्टेंट का प्रत्यारोपण
Summary
यह प्रोटोकॉल एक ट्रांस-फेमोरल एक्सेस का उपयोग करके एकएपोई-/-पृष्ठभूमि के साथ चूहों के पेट महाधमनी में मानव कोरोनरी स्टेंट के प्रत्यारोपण का वर्णन करता है । अन्य पशु मॉडलों की तुलना में, मुरीन मॉडल उच्च थ्रूपुट, प्रजनन क्षमता, हैंडलिंग और आवास में आसानी और आणविक मार्कर की व्यापक उपलब्धता के फायदे लेते हैं।
Abstract
एक कोरोनरी स्टेंट की तैनाती के साथ संयुक्त Percutaneous कोरोनरी हस्तक्षेप (पीसीआई), कोरोनरी धमनी रोग के हस्तक्षेप उपचार में सोने के मानक का प्रतिनिधित्व करता है । इन-स्टेंट रेस्टेनोसिस (आईएसआर) स्टेंट के भीतर नियोटिमल ऊतक के अत्यधिक प्रसार से निर्धारित होता है और स्टेंट की दीर्घकालिक सफलता को सीमित करता है। पोर्सिन कोरोनरी और खरगोश इलियाक धमनी मॉडल के साथ इन-स्टेंट रेटेनोसिस (आईएसआर) अंतर्निहित रोगविज्ञानी प्रक्रियाओं को स्पष्ट करने के लिए विभिन्न प्रकार के पशु मॉडलों का उपयोग किया गया है। मुरीन मॉडल उच्च थ्रूपुट, हैंडलिंग और आवास में आसानी, प्रजनन क्षमता और आणविक मार्कर की व्यापक उपलब्धता के फायदे प्रदान करते हैं। एपोलीपॉप्रोटीन ई की कमी(apoE-/-) माउस मॉडल व्यापक रूप से हृदय रोगों का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है । हालांकि, स्टेंट को चूहों में प्रत्यारोपित करने के लिए छोटा किया जाना चाहिए, जिसमें उनके यांत्रिक और (संभावित) जैविक गुणों के महत्वपूर्ण परिवर्तन शामिल हैं। apoE काउपयोग-/-चूहों apoE के रूप में इन कमियों को दूर कर सकतेहै-/चूहों मानव आकार कोरोनरी स्टेंट के मूल्यांकन के लिए अनुमति देते हैं, जबकि एक ही समय में एक एथेरोजेनिक फेनोटाइप प्रदान करते हैं । इससे उन्हें स्टेंट प्रत्यारोपण के बाद आईएसआर की जांच करने का एक बेहतरीन और भरोसेमंद मॉडल बना दिया जाता है। यहां, हम विस्तार से वर्णन करते हैं, एक ट्रांस-फेमोरल एक्सेस का उपयोग करके एकएपोई-/-पृष्ठभूमि के साथ चूहों के पेट महाधमनी में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध मानव कोरोनरी स्टेंट का प्रत्यारोपण ।
Introduction
एक कोरोनरी स्टेंट की तैनाती के साथ संयुक्त परक्यूटेनियस कोरोनरी हस्तक्षेप (पीसीआई), कोरोनरीधमनीरोग 1 के हस्तक्षेप उपचार में सोने के मानक का प्रतिनिधित्व करता है। स्टेंट की दीर्घकालिक सफलता, हालांकि, इन-स्टेंट रेस्टेनोसिस (आईएसआर) की घटना से सीमित हो सकती है जो स्टेंट2,3के भीतर नियोटिटिमल ऊतक के अत्यधिक प्रसार से निर्धारित होती है। आईएसआर को कोरोनरी धमनी बाईपास या पुनः पीसीआई के साथ फिर से हस्तक्षेप की आवश्यकता हो सकती है। आईएसआर के अध्ययन के लिए विभिन्न प्रकार के पशु मॉडल सुझाए गए हैं, जिनमें से प्रत्येक में लाभ और कमियों की विशेषता है । सबसे अधिक इस्तेमाल किया पोर्सिन कोरोनरी और खरगोश iliac धमनी मॉडल की प्रमुख कमियां, हालांकि स्पष्ट रूप से स्टेंट प्रत्यारोपण4,5के बाद मनुष्यों के समान घावों का विकास, बड़े पशु और आवास की लागत है जो विशेष रूप से दीर्घकालिक अध्ययन में सैंय कठिनाइयों को लाता है, साथ ही हैंडलिंग और उपकरणों में सीमाएं । इसके अलावा, सूअर और खरगोशों के सेलुलर प्रोटीन के लिए एंटीबॉडी की उपलब्धता सीमित है। दूसरी ओर, मुरीन मॉडल उच्च थ्रूपुट और प्रजनन क्षमता के प्रमुख फायदे प्रदान करते हैं, साथ ही हैंडलिंग, आवास और इसलिए लागत प्रभावशीलता में आसानी प्रदान करते हैं। इसके अलावा, एंटीबॉडी की एक उच्च संख्या उपलब्ध हैं। हालांकि, जबकि एपोलीपोप्रोटीन ई-कमी (apoE-/-) चूहों मोटे तौर पर atherosclerosis6,7,8के अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया गया है, वे आईएसआर के अध्ययन के लिए अनुपयुक्त है के रूप में स्टेंट चूहों में प्रत्यारोपित किया जाना है, संभावित ‘ स्टेंट यांत्रिक गुणों को बदलने के लिए छोटा होना चाहिए । इसके अलावा, चूहों की महाधमनी दीवार युवा चूहों में 50 माइक्रोन और पुराने चूहों में 85 माइक्रोन के बीच उपाय करती है9,और स्टेंट को 2 एटीएम के रूप में कम दबाव के स्तर का उपयोग करके तैनात किया जाना चाहिए, जिससे स्टेंट10की मैलापोजिशन हो सकती है। चूहों, हालांकि, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध मानव कोरोनरी स्टेंट के प्रत्यारोपण के लिए अनुमति देते हैं, और महाधमनी स्टेंट प्रत्यारोपण के बाद बड़े जानवरों के समान एक संवहनी चिकित्सा पाठ्यक्रम प्रदर्शित करते हैं, जो पहले लैंगवेल्ड एट अल11द्वारा सूचित किया गया था। इस तकनीक को मूल रूप से ट्रांस-पेट पहुंच की आवश्यकता होती है, जिसके लिए रक्त प्रवाह के अस्थायी व्यवधान को प्राप्त करने के लिए महाधमनी के शारीरिक संकुचन की आवश्यकता होती है। संभावित रूप से जुड़े पोत की चोट और भड़काऊ प्रतिक्रियाओं से बचने के लिए, तकनीक को बाद में ट्रांस-इलियाक एक्सेस की शुरुआत से परिष्कृत किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप जानवरों की उच्च जीवित रहने की दर12हुई।
क्योंकि वाइल्डटाइप चूहों को एथेरोस्क्लेरोटिक घाव विकसित नहीं होते हैं13,एपो-/-चूहों को ट्रांसक्रिप्शन एक्टिवेटर-लाइक इफेक्टर न्यूक्लियेज (टैलेन)14जैसी नाभिक तकनीकों का उपयोग करके उत्पन्न किया गया है, क्लस्टर नियमित रूप से इंटरस्पेस्ड शॉर्ट पैलिंड्रोमिक रिपीट्स (CRISPR/Cas9)15,और जिंक फिंगर (जेडएफ)16। 2011 सेचूहे व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं। एथेरोजेनिक पृष्ठभूमि प्रदान करना,apoE-/-चूहों मानव आकार कोरोनरी स्टेंट के एक और अधिक यथार्थवादी मूल्यांकन के लिए अनुमति देते हैं, विशेष रूप से आईएसआर के संबंध के साथ ।
इसके साथ ही, हम ट्रांसफेमोरल एक्सेस रूट के माध्यम से विधि का वर्णन करते हैं और व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पतली-अकड़ कोबाल्ट-क्रोमियम दवा-एल्यूटिंग स्टेंट (डीईएस) का उपयोग करते हैं, हालांकि, इसे अन्य स्टेंट (बीएमएस) या बायोडिग्रेडेबल स्टेंट जैसे अन्य स्टेंट के अध्ययन के लिए भी लागू किया जा सकता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह प्रोटोकॉल एपोई के पेट महाधमनी में मानव आकार के कोरोनरी स्टेंट के प्रत्यारोपण का वर्णन करताहै-/-चूहों । कई तकनीकी बिंदु जोर देने लायक हैं। सबसे पहले, स्टेंट के आकार और महाधमनी के आकार के बीच एक बेम…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम एम्बेडिंग और स्लाइड उत्पादन के साथ उसकी अमूल्य तकनीकी सहायता के लिए श्रीमती एंजेला Freund शुक्रिया अदा करना चाहते हैं । हम प्रयोगशाला पशु विज्ञान और प्रायोगिक सर्जरी संस्थान में श्री तादेज़ स्टॉपिंस्की को पशु चिकित्सा कार्य के साथ उनकी व्यावहारिक मदद के लिए भी धन्यवाद देना चाहेंगे ।
Materials
| Diet | |||
| SNIFF High Fat diet + Clopidogrel (15 mg/kg) | SNIFF Spezialdiäten GmbH, Soest | custom prepared | Western Diet |
| Drugs and Anesthetics | |||
| Buprenorphine | Essex Pharma | 997.00.00 | |
| ISOFLO (Isoflurane Vapor) vaporiser | Eickemeyer | 4802885 | |
| Isoflurane | Forene Abbott | B 506 | |
| Isotonic (0.9%) NaCl solution | DeltaSelect GmbH | PZN 00765145 | |
| Ringer's lactate solution | Baxter Deutschland GmbH | 3775380 | |
| (S)-ketamine | CEVA Germany | ||
| Xylazine | Medistar Germany | ||
| Consumable supplies | |||
| 10 mL syringes | BD Plastipak | 4606108V | |
| 2 mL syringes | BD Plastipak | 4606027V | |
| 6-0 prolene suture | ETHICON | N-2719K | |
| 4-0 silk suture | Seraflex | IC 158000 | |
| Bepanthen Eye and Nose Ointment | Bayer Vital GmbH | 6029009.00.00 | |
| Cotton Gauze swabs | Fuhrmann GmbH | 32014 | |
| Durapore silk tape | 3M | 1538-1 | |
| Poly-Alcohol Skin Desinfection Solution | Antiseptica GmbH | 72PAH200 | |
| Sterican needle 18 G | B. Braun | 304622 | |
| Sterican needle 27 3/4 G | B.Braun | 4657705 | |
| Tissue Paper | commercially available | ||
| Surgical instruments | |||
| Graefe forceps curved x1 | Fine Science Tools Inc. | 11151-10 | |
| Graefe forceps straight | Fine Science Tools Inc. | 11050-10 | |
| Needle holder Mathieu | Fine Science Tools Inc. | 12010-14 | |
| Scissors | Fine Science Tools Inc. | 14074-11 | |
| Semken forceps | Fine Science Tools Inc. | 11008-13 | |
| Small surgical scissors curved | Fine Science Tools Inc. | 14029-10 | |
| Small surgical scissors straight | Fine Science Tools Inc. | 14028-10 | |
| Standard pattern forceps | Fine Science Tools Inc. | 11000-12 | |
| Vannas spring scissors | Fine Science Tools Inc. | 15000-08 | |
| Equipment | |||
| Dissecting microscope | Leica MZ9 | ||
| Temperature controlled heating pad | Sygonix | 26857617 | |
| Equipment for stent implantation | |||
| Drug-eluting stent Xience 2,25mm x 8mm | Abbott Vascular USA | 1009544-18 | |
| Guide wire Fielder XT PTCA guide wire: 0.014" x 300cm | ASAHI INTECC CO., LTD Japan | AGP140302 | |
| Inflation syringe system | Abbott 20/30 Priority Pack | 1000186 | |
| Tissue processing and analysis | |||
| 30% H2O2 | Roth | 9681 | Histology |
| Ethanol | Roth | K928.1 | Histology |
| Giemsas Azur-Eosin-Methylenblau | Merck | 109204 | Histology |
| Graphic Drawing Tablet | WACOM Europe GmbH | CTL-6100WLK-S | |
| Roti Histofix, Formaldehyd 4% buffered | Roth | P087 | Histology |
| Technovit 9100 | Morphisto | 12225.K1000 | Histology |
References
- Patel, M. R., et al. ACC/AATS/AHA/ASE/ASNC/SCAI/SCCT/STS 2017 Appropriate Use Criteria for Coronary Revascularization in Patients With Stable Ischemic Heart Disease: A Report of the American College of Cardiology Appropriate Use Criteria Task Force, American Association for Thoracic Surgery, American Heart Association, American Society of Echocardiography, American Society of Nuclear Cardiology, Society for Cardiovasular Angiography and Interventions, Society of Cardiovascular Computed Tomography, and Society of Thoracic Surgeons. Journal of the American College of Cardiology. 69 (17), 2212-2241 (2017).
- Virmani, R., Farb, A. Pathology of in-stent restenosis. Current Opinion in Lipidology. 10 (6), 499-506 (1999).
- Buccheri, D., Piraino, D., Andolina, G., Cortese, B. Understanding and managing in-stent restenosis: a review of clinical data, from pathogenesis to treatment. Journal of Thoracic Disease. 8 (10), 1150-1162 (2016).
- Perkins, L. E. Preclinical models of restenosis and their application in the evaluation of drug-eluting stent systems. Veterinary Pathology. 47 (1), 58-76 (2010).
- Kim, W. H., et al. Histopathologic analysis of in-stent neointimal regression in a porcine coronary model. Coronary Artery Disease. 11 (3), 273-277 (2000).
- Plump, A. S., et al. Severe hypercholesterolemia and atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice created by homologous recombination in ES cells. Cell. 71 (2), 343-353 (1992).
- Breslow, J. L. Transgenic mouse models of lipoprotein metabolism and atherosclerosis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (18), 8314-8318 (1993).
- Knowles, J. W., Maeda, N. Genetic modifiers of atherosclerosis in mice. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 20 (11), 2336-2345 (2000).
- Wheeler, J. B., Mukherjee, R., Stroud, R. E., Jones, J. A., Ikonomidis, J. S. Relation of murine thoracic aortic structural and cellular changes with aging to passive and active mechanical properties. Journal of the American Heart Association. 4 (3), 001744 (2015).
- Rodriguez-Menocal, L., et al. A novel mouse model of in-stent restenosis. Atherosclerosis. 209 (2), 359-366 (2010).
- Langeveld, B., et al. Rat abdominal aorta stenting: a new and reliable small animal model for in-stent restenosis. Journal of Vascular Research. 41 (5), 377-386 (2004).
- Oyamada, S., et al. Trans-iliac rat aorta stenting: a novel high throughput preclinical stent model for restenosis and thrombosis. Journal of Surgical Research. 166 (1), 9 (2011).
- Touchard, A. G., Schwartz, R. S. Preclinical restenosis models: challenges and successes. Toxicologic Pathology. 34 (1), 11-18 (2006).
- Wei, S., et al. Apolipoprotein E-deficient rats develop atherosclerotic plaques in partially ligated carotid arteries. Atherosclerosis. 243 (2), 589-592 (2015).
- Zhao, Y., et al. Hyperlipidemia induces typical atherosclerosis development in Ldlr and Apoe deficient rats. Atherosclerosis. 271, 26-35 (2018).
- Ekuni, D., et al. Occlusal disharmony accelerates the initiation of atherosclerosis in apoE knockout rats. Lipids in Health and Disease. 13 (144), 13 (2014).
- Bhattacharya, D., Van Meir, E. G. A simple genotyping method to detect small CRISPR-Cas9 induced indels by agarose gel electrophoresis. Scientific Reports. 9 (1), 39950 (2019).
- Malik, N., et al. Intravascular stents: a new technique for tissue processing for histology, immunohistochemistry, and transmission electron microscopy. Heart. 80 (5), 509-516 (1998).
- Kumar, A. H., McCauley, S. D., Hynes, B. G., O’Dea, J., Caplice, N. M. Improved protocol for processing stented porcine coronary arteries for immunostaining. Journal of Molecular Histology. 42 (2), 187-193 (2011).
- Jiang, Z., et al. A novel vein graft model: adaptation to differential flow environments. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology. 286 (1), 18 (2004).
- Cornelissen, A., et al. Apolipoprotein E deficient rats generated via zinc-finger nucleases exhibit pronounced in-stent restenosis. Scientific Reports. 9 (1), 54541 (2019).
- Ritskes-Hoitinga, M. G. T., Jensen, T. L., Mikkelsen, L. F. . The Laboratory Mouse (Second Edition). , 567-599 (2012).
- Rune, I., et al. Long-term Western diet fed apolipoprotein E-deficient rats exhibit only modest early atherosclerotic characteristics. Scientific Reports. 8 (1), 23835 (2018).
- Daemen, J., et al. Early and late coronary stent thrombosis of sirolimus-eluting and paclitaxel-eluting stents in routine clinical practice: data from a large two-institutional cohort study. Lancet. 369 (9562), 667-678 (2007).
- Cornelissen, A., Vogt, F. J. The effects of stenting on coronary endothelium from a molecular biological view: Time for improvement. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (1), 39-46 (2019).
- Mori, H., et al. Pathological mechanisms of left main stent failure. International Journal of Cardiology. 263, 9-16 (2018).
- Wolinsky, H., Glagov, S. Comparison of abdominal and thoracic aortic medial structure in mammals. Deviation of man from the usual pattern. Circulation Research. 25 (6), 677-686 (1969).
- Lowe, H. C., James, B., Khachigian, L. M. A novel model of in-stent restenosis: rat aortic stenting. Heart. 91 (3), 393-395 (2005).
- Unthank, J. L., Nixon, J. C., Lash, J. M. Early adaptations in collateral and microvascular resistances after ligation of the rat femoral artery. Journal of Applied Physiology. 79 (1), 73-82 (1985).
- Nevzati, E., et al. Biodegradable Magnesium Stent Treatment of Saccular Aneurysms in a Rat Model – Introduction of the Surgical Technique. Journal of Visualized Experiments. (128), e56359 (2017).
- Aquarius, R., Smits, D., Gounis, M. J., Leenders, W. P. J., de Vries, J. Flow diverter implantation in a rat model of sidewall aneurysm: a feasibility study. Journal of NeuroInterventional Surgery. 10 (1), 88-92 (2018).
