מודל היצרות של מסתם אבי העורקים של ארנב הנגרם על ידי פגיעה ישירה בבלון
Summary
יש צורך במודל מתאים של בעלי חיים כדי להבין את המנגנונים הפתולוגיים העומדים בבסיס היצרות מסתם אבי העורקים (AVS) ולהעריך את יעילותן של התערבויות טיפוליות. הפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך חדש לפיתוח מודל ארנב AVS באמצעות פגיעה ישירה בבלון in vivo.
Abstract
מודלים של בעלי חיים מתגלים ככלי חשוב להבנת המנגנונים הפתולוגיים העומדים בבסיס היצרות מסתם אבי העורקים (AVS) בגלל היעדר גישה למקורות אמינים של מסתמי אבי העורקים האנושי החולים. בין המודלים השונים של בעלי חיים, דגמי ארנבים AVS הם אחד הנפוצים ביותר במחקרים בבעלי חיים גדולים. עם זאת, מודלים מסורתיים של ארנבי AVS דורשים תקופה ארוכת טווח של תוספי תזונה ומניפולציה גנטית כדי לגרום להיצרות משמעותית במסתם אבי העורקים, מה שמגביל את השימוש בהם במחקרים ניסיוניים. כדי להתמודד עם מגבלות אלה, מוצע מודל חדש של ארנב AVS, שבו היצרות נגרמת על ידי פגיעה ישירה בבלון למסתם אבי העורקים. הפרוטוקול הנוכחי מתאר טכניקה מוצלחת להשראת AVS בארנבים לבנים בניו זילנד (NZW), עם הליכים שלב אחר שלב להכנה, להליך הכירורגי ולטיפול שלאחר הניתוח. מודל פשוט וניתן לשחזור זה מציע גישה מבטיחה לחקר ההתחלה וההתקדמות של AVS ומספק כלי רב ערך לחקר המנגנונים הפתולוגיים הבסיסיים של המחלה.
Introduction
יותר ויותר ידוע כי השימוש במודלים מתאימים של בעלי חיים יכול לתרום להבנה טובה יותר של המנגנונים הפתולוגיים העומדים בבסיס היצרות מסתם אבי העורקים (AVS) בשל היעדר גישה למקורות אמינים של מסתמי אבי העורקים האנושיים החולים הקשורים להתקדמות היצרות אבי העורקים (AS). בין המודלים השונים של בעלי חיים לחקר AVS, ארנבים הם אחד המודלים הנפוצים ביותר של AVS בעלי חיים גדולים, ומודל ארנב AVS מושרה באמצעות תוספת כולסטרול / ויטמין D2 או מניפולציה גנטית 1,2,3,4.
למרות שמודלים של AVS מספקים תובנה משמעותית לגבי הפיתוח וההתקדמות של AVS, זה עדיין מאתגר לגרום ל- AVS באופן עקבי וניתן לשחזור, כפי שניתן לראות בניסויים הראשוניים שלנו.
בנוסף למודלים של בעלי חיים הנגרמים על ידי תזונה ורגישים גנטית, מודל חדש של AVS הוקם באמצעות פגיעה מכנית ישירה בעכברים 5,6. מודל הפגיעה המכנית גורם בהצלחה להיצרות אבי העורקים ומייצג מודל AVS פשוט וניתן לשחזור בעכברי בר. למיטב ידיעתנו, לא נערכו מחקרים קודמים שבדקו את ההשפעות של פגיעה מכנית על המסתם האאורטלי במודלים של ארנבים. לפיכך, מחקר זה מספק הליך חדש לגרימת AVS בארנבים לבנים מניו זילנד באמצעות פגיעה ישירה בבלון למסתם אבי העורקים, אשר יכול לחקות במדויק את המצב של היצרות אבי העורקים המסתם. פרוטוקול זה כולל תיאורים שלב אחר שלב של ההכנה, ההליך הכירורגי והטיפול שלאחר הניתוח, אשר שימושיים לגרימת מודלים של ארנב AVS הניתנים לשחזור.
Protocol
Representative Results
Discussion
מודלים של AVS בבעלי חיים משמשים בדרך כלל לחקר ההיבטים הפתולוגיים של AVS, כולל אתחול והתקדמות של AVS. פרוטוקול זה מציג מודל AVS חדש של ארנב המושרה על ידי פגיעה ישירה בבלון לשסתום אבי העורקים. במחקר זה, מודל הפגיעה במסתם אבי העורקים הראה עיבוי והסתיידות עלונים משמעותיים. בהשוואה למודל AVS המתון המוש?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מענק קרן המחקר הלאומית של קוריאה (NRF) במימון ממשלת קוריאה (MSIT) (מס ‘2020R1A4A3079570), משרד החינוך (מס ‘2021R1I1A1A01051425), והתוכנית לפיתוח טכנולוגיה אסטרטגית תעשייתית (מס ‘20014873) במימון משרד המסחר, התעשייה והאנרגיה, הרפובליקה של קוריאה.
Materials
| 3-0 Silk suture | AILEE | SK312 | |
| 4% paraformaldehyde(PFA) | Intron | IBS-BP031-2 | |
| Alizarin red Solution | Millpore | TMS-008-C | |
| ASAHI SION BLUE | ASAHI | Guide wire | |
| Back Table Cover | Yuhan kimberly | 80101-30 | |
| Balloon In-deflation Device | Demax Medical | DID30s | |
| Bionet Veterinary monitor | BIONET | BM3 VET | |
| C-Arm | SIEMENS Healthcare GmbH | Cios alpha | |
| Certified Rabbit Diet | Purina | 5322 | 4.7% Hydrogenated Coconut Oil, 0.5% Cholesterol, & 1% Molasse |
| Curadle Smart Incubator | Autoelex | CS-CV206 | Intensive Care Unit (ICU) |
| Ergocalciferol | Sigma-aldrich | E5750 | Vitamin D2 |
| Fechtner conjunctiva forceps titanium | WORLD PRECISSION Instrument | WP1820 | |
| Forceps | HEBU | HB203 | |
| Gentamicin | Shin Poong | ||
| Glycopyrrolate | SamChunDang | ||
| Greenflex NS | DAI HAN PHARM | Normal saline 500 mL | |
| Hematoxylin solution | Sigma-aldrich | HT1079-1 SET | |
| Heparin | JW pharmaceutical | 25,000 U | |
| Infusion set for single use | SWOON MEDICAL | ||
| Iodine | Green pharmaceutical | ||
| Iodixanol | GE Healthcare | Visipaque | Inflation solution (contrast agent) |
| IV catheter 22 G | BD | 382423 | |
| IV catheter 24 G | BD | 382412 | |
| Ketoprofen | SamChunDang | ||
| Luer-Lok syringe 10 mL | Becton Dickinson Medical | ||
| Luer-Lok syringe 3 mL | Becton Dickinson Medical | ||
| Microscope | OLYMPUS | SZ61 | |
| Microtome | ThermoFisher Scientific | HM 325 | |
| MT stain kit | Sigma-aldrich | HT15-1kt | |
| Needel holder | Solco | 009-1304 | |
| Needle Holder with Lock and Suture | JEUNGDO BIO & PLANT | H-1222-18 | |
| Paraffin | LK LABKOREA | H06-660-107 | |
| PBS | Gibco | 10010-023 | |
| Potassium chloride 40 | Daihan Pharm | KCl | |
| Prelude Ideal Hydrophilic Sheath | MERIT MEDICAL | PID4F11018SS | Sheath 4F |
| PTA Balloon Dilatation catheter | Boston Scientific | H749-3903280208-0 | Balloon catheter 8.0 mm |
| Rompun | Elanco | Xylaxine | |
| sterile Gauze | DAE HAN Medical | 10 cm x 20 cm | |
| Surgical Gloves | Ansell | Ansell | |
| Surgical Gown | Yuhan kimberly | 90002-02 | |
| Surgical Scissors | Nopa, Germany | AC020/16 | |
| Surgical Tape | 3M micopore | 1530-1 | |
| Syringe 1 mL | Shin Chang Medical | ||
| Syringe 10 mL | Shin Chang Medical | ||
| Tissue cassette | Scilav korea | Cas3003 | |
| Transducer gel | SUNGHEUNG | SH102 | |
| Tridol | Yuhan Corp. | Tramadol HCl | |
| Ultrasound system | Philps | Affiniti 50 | |
| Von Kossa stain kit | Abcam | ab105689 | |
| Zoletil 50 | Virbac korea | Tiletamine & zolazepam |
Referências
- Aliev, G., Burnstock, G. Watanabe rabbits with heritable hypercholesterolaemia: A model of atherosclerosis. Histology and Histopathology. 13 (3), 797-817 (1998).
- Cimini, M., Boughner, D. R., Ronald, J. A., Aldington, L., Rogers, K. A. Development of aortic valve sclerosis in a rabbit model of atherosclerosis: An immunohistochemical and histological study. Journal of Heart Valve Disease. 14 (3), 365-375 (2005).
- Drolet, M. C., Couet, J., Arsenault, M. Development of aortic valve sclerosis or stenosis in rabbits: role of cholesterol and calcium. Journal of Heart Valve Disease. 17 (4), 381-387 (2008).
- Sider, K. L., Blaser, M. C., Simmons, C. A. Animal models of calcific aortic valve disease. International Journal of Inflammation. 2011, 364310 (2011).
- Honda, S., et al. A novel mouse model of aortic valve stenosis induced by direct wire injury. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 34 (2), 270-278 (2014).
- Niepmann, S. T., et al. Graded murine wire-induced aortic valve stenosis model mimics human functional and morphological disease phenotype. Clinical Research in Cardiology. 108 (8), 847-856 (2019).
- Robbins, N., Thompson, A., Mann, A., Blomkalns, A. L. Isolation and excision of murine aorta; A versatile technique in the study of cardiovascular disease. Journal of Visualized Experiments. (93), e52172 (2014).
- Wirrig, E. E., Gomez, M. V., Hinton, R. B., Yutzey, K. E. COX2 inhibition reduces aortic valve calcification in vivo. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (4), 938-947 (2015).
- Jung, S. H., et al. Spatiotemporal dynamics of macrophage heterogeneity and a potential function of Trem2(hi) macrophages in infarcted hearts. Nature Communications. 13 (1), 4580 (2022).
- Freeman, R. V., Otto, C. M. Spectrum of calcific aortic valve disease: Pathogenesis, disease progression, and treatment strategies. Circulation. 111 (24), 3316-3326 (2005).
- Lindman, B. R., et al. Calcific aortic stenosis. Nature Reviews Disease Primers. 2, 16006 (2016).
- Cuniberti, L. A., et al. Development of mild aortic valve stenosis in a rabbit model of hypertension. Journal of the American College of Cardiology. 47 (11), 2303-2309 (2006).
- Marechaux, S., et al. Identification of tissue factor in experimental aortic valve sclerosis. Cardiovascular Pathology. 18 (2), 67-76 (2009).
- Hara, T., et al. Progression of calcific aortic valve sclerosis in WHHLMI rabbits. Atherosclerosis. 273, 8-14 (2018).
