Un modèle murin de dysfonctionnement de la main lié à l’accès à l’hémodialyse

Summary

Ce protocole détaille les étapes chirurgicales de la création de fistules artérioveineuses iliaques communes murines. Nous avons développé ce modèle pour étudier la physiopathologie des membres liée à l’accès à l’hémodialyse.

Abstract

L’insuffisance rénale chronique est un problème majeur de santé publique, et la prévalence de l’insuffisance rénale terminale (IRT) nécessitant des traitements de remplacement rénal chronique tels que l’hémodialyse continue d’augmenter. La mise en place de la fistule artérioveineuse autogène (FAV) reste une option d’accès vasculaire primaire pour les patients atteints d’IRT. Malheureusement, environ la moitié des patients hémodialysés souffrent d’un dysfonctionnement de la main lié à l’accès à la dialyse (ARHD), allant de la paresthésie subtile à la gangrène digitale. Notamment, les facteurs biologiques sous-jacents responsables de la MRSA sont mal compris, et il n’existe aucun modèle animal adéquat pour élucider les mécanismes et/ou développer de nouveaux traitements pour la prévention et le traitement de l’ARHD. Ici, nous décrivons un nouveau modèle murin dans lequel un AVF est créé entre l’artère iliaque commune gauche et la veine, facilitant ainsi l’évaluation de la physiopathologie des membres. La microchirurgie comprend l’isolement des vaisseaux, la veinotomie longitudinale, la création d’une anastomose artérioveineuse et la reconstruction veineuse. Les chirurgies fictives comprennent toutes les étapes critiques, à l’exception de la création d’AVF. La mise en place d’une FVA iliaque entraîne des altérations cliniquement pertinentes de l’hémodynamique centrale, de l’ischémie périphérique et des déficiences de la performance neuromotrice des membres postérieurs. Ce nouveau modèle préclinique AVF fournit une plate-forme utile qui récapitule les perturbations neuromotrices courantes signalées par les patients hémodialysés, permettant aux chercheurs d’étudier les mécanismes de la physiopathologie ARHD et de tester des thérapies potentielles.

Introduction

L’établissement et la préservation de l’accès vasculaire fonctionnel restent un objectif principal important pour les patients atteints d’insuffisance rénale terminale (IRT) recevant un traitement de remplacement rénal par hémodialyse¹. Des traitements d’hémodialyse répétés sont nécessaires pour éliminer les déchets, normaliser les électrolytes et maintenir l’équilibre hydrique une fois que la fonction rénale devient inadéquate, et sont donc nécessaires à la survie à long terme². Par conséquent, l’accès vasculaire représente une « bouée de sauvetage » pour les patients atteints d’IRT, et le placement de la fistule artérioveineuse autogène (FAV) reste une option d’accès privilégiée à la dialyse parmi cette cohorte³. Cependant, environ 30% à 60% des patients hémodialysés présentent un spectre de handicaps de la main, cliniquement définis comme un dysfonctionnement de la main lié à l’accès (ARHD). Les symptômes de l’ARHD peuvent aller de la faiblesse et de la discoordination à la monoplégie et à la gangrène digitale, qui peuvent survenir tôt après la création de l’AVF ou se développer progressivement avec la maturation de la fistule. De plus, la MRA complique le calendrier de traitement de l’IRT, qui est associé à une mauvaise qualité de vie, à un risque élevé de maladie cardiovasculaire et à une mortalité accrue ^2,3,4.

Plusieurs modèles animaux ont été développés pour étudier le remodelage vasculaire induit par des altérations hémodynamiques suite à la création de FVA 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15. Les grands modèles animaux avec AVF^iliaque ou fémorale 16,17,18,19,20 et les modèles de rongeurs utilisant soit l’anastomose de la veine carotide-jugulaire ou la formation de fistule de veine cave inférieure de l’aorte infrarénale sont bien établis pour examiner les aspects susmentionnés de la maturation et de la perméabilité de la FVA ²¹ . Par exemple, l’hypertension veineuse, un diamètre luminal plus important et une épaisseur accrue de la paroi veineuse sont des signes d’une maturation réussie de l’AVF, tandis qu’une fibrose importante du milieu et une hyperplasie intimale ou un développement de thrombus sans modification du débit caractérisent souvent les défaillances de la FVA ^6,15. Cependant, les modèles de grands animaux n’ont pas la flexibilité expérimentale ou les capacités transgéniques des modèles murins, tandis que les modèles actuels de rongeurs ne facilitent pas facilement l’étude de la MRA en raison de l’emplacement anatomique et / ou de l’absence de pathologie associée aux membres. En effet, en raison de l’absence d’un modèle animal préclinique établi qui récapitule le phénotype clinique pertinent, les progrès de la recherche pour élucider les mécanismes pathobiologiques et développer de nouvelles stratégies thérapeutiques sont restés stagnants, malgré une augmentation progressive du nombre de patients symptomatiques atteints de MRA. Par conséquent, l’objectif principal de cette étude est d’introduire un modèle murin unique d’ARHD, fournissant les étapes procédurales de la microchirurgie AVF et la caractérisation de la physiopathologie liée à l’AVF.

Protocol

Toutes les procédures ont été approuvées par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux (IACUC) de l’Université de Floride et le Malcom Randall Veterans Affairs Medical Center. REMARQUE : Les jeunes souris adultes (8 à 10 semaines) mâles C57BL/6J ont été achetées auprès du Jackson Laboratory et logées dans une installation contrôlée pour animaux contrôlée par la lumière (lumière de 12 h : 12 h par cycle d’obscurité), la température (22 °C ± 1 °C…

Representative Results

Les animaux exposés à un régime adénine ont des taux de filtration glomérulaire réduits (contrôle : 441,3 ± 54,2 μL/min vs IRC : 165,1 ± 118,3 μL/min, p < 0,05) et une augmentation des taux sériques d’azote uréique dans le sang (témoin : 20,39 ± 4,2 μL/min vs IRC : 38,20 ± 10,65 μL/min, p < 0,05) par rapport aux animaux ayant reçu du chow à base de caséine, confirmant la présence d’une insuffisance rénale avant la chirurgie de la fistule artérioveineuse. <p class="jove_c…

Discussion

La prévalence des patients hémodialysés atteints de MRA après la création de la FVA a continué d’augmenter^{de 30,31}. En effet, les complications symptomatiques non résolues 4,32,33 telles que la douleur, la faiblesse, la paresthésie et/ou la réduction de l’amplitude des mouvements peuvent avoir un impact négatif sur le bien-être du patient 4,32,33,34,35,36 et menacer sa capacité à recevoir un traitement d’hémodialyse ré…

Materials

0.15% Adenine diet	ENVIGO	TD.130899	20% casein, 0.15% adenine, 0.9% P
0.2% Adenine diet	ENVIGO	TD.130900	20% casein, 0.2% adenine, 0.9% P
10-0 Nylon suture	AD surgical	XXS-N1005T4
29 G needle syringes	Exel International	14-841-32
31 G needle syringes	Advocate	U-100 insulin syringe
4-0 silk suture	AD surgical	S-S41813
45-degree angled dumont forceps	Fine Science Tools	11253-25
5-0 PGA suture	AD surgical	PSGU-518R13
6-0 silk suture	AD surgical	S-S618R13
Absorbable gelatin sponge	ETHICON	1975
Alcohol preps	Covidien	5110-cs4000	70% isopropyl alcohol
Buprenorphine	NA	NA	0.01 g/mL
C57BL6/J mice	Jaxon Laboratory
Casein diet	ENVIGO	TD.130898	20% casein, 0.9% P
Cotton swabs	CONSTIX	SC-9	Medium single-ended round cotton swab
Cotton swabs	CONSTIX	SC-4	Small double-ended hard, sharp, pointed cotton swab
Curity non-woven sponges (2×2)	Covidien	9022
Curved Vannas spring scissors	Fine Science Tools	15001-08
Doppler ultrasound	VisualSonics	Vevo 2100
Extra fine graefe forceps	Fine Science Tools	11150-10	2 pairs
Eye lubricant	CLCMEDICA	Optixcare eye lube
Heparin (5000 U/mL)	National Drug Codes List	63739-953-25	100 IU/mL
Hot bead sterilizer	Fine Science Tools	18000-50
Low-temperature cautery	Bovie	AA04
Pen trimmer	Wahl	5640-600
Powder-free surgical gloves	Ansell	7824PF
Round handled needle holders	Fine Science Tools	12076-12
Sterile towel drape	Dynarex	DY440-MI
Sterilized 0.9% saline	National Drug Codes List	46066-807-25
Straight dumont forceps	Fine Science Tools	11253-20
Straight needle holder	Fine Science Tools	FST 12001-13
Straight vannas spring scissors	Fine Science Tools	25001-08
TrizChLOR4	National Drug Codes List	17033-279-50