L'angiogenèse dans le poumon de rat ischémique
Summary
Le poumon est perfusé à la fois par l'artère systémique bronchique et les artères pulmonaires. Dans la plupart des pathologies pulmonaires, il est le plus petit système vasculaire systémique qui montre une néovascularisation robuste. Interruption du flux sanguin pulmonaire favorise l'angiogenèse bronchique rapide. Nous fournissons des détails chirurgicales pour induire une ischémie artérielle pulmonaire gauche qui favorise la néovascularisation bronchique.
Abstract
Le poumon est perfusé adulte fois par l'artère systémique bronchique et le retour veineux entier passant à travers les artères pulmonaires. Dans la plupart des pathologies pulmonaires, il est le plus petit système vasculaire systémique qui répond à un besoin de la perfusion pulmonaire améliorée et montre une néovascularisation robuste. Pulmonaire ischémie vasculaire induite par obstruction de l'artère pulmonaire a été montré pour entraîner rapidement l'angiogenèse artérielle systémique chez l'homme ainsi que dans plusieurs modèles animaux. Bien que l'évaluation histologique de l'évolution temporelle de la prolifération artère bronchique chez le rat a été minutieusement décrite par Weibel 1, les mécanismes responsables de cette croissance organisée de nouveaux navires ne sont pas claires. Nous fournissons des détails chirurgicales pour induire une ischémie artérielle pulmonaire gauche chez le rat qui mène à la néovascularisation bronchique. Quantification de l'ampleur de l'angiogenèse présente une difficulté supplémentaire due à la présence des deux lits vasculaires dans le poumon. Méthodespour déterminer l'angiogenèse fonctionnelle basée sur des injections de microsphères marquées sont fournis.
Introduction
Angiogenèse systémique dans le poumon est bien reconnu. Dans des états pathologiques tels que l'asthme 2, la fibrose pulmonaire interstitielle 3, le cancer 4 et chronique thrombo-embolie pulmonaire 5, le système vasculaire systémique dans et autour des poumons prolifère et envahit le parenchyme pulmonaire. Cependant, les modèles animaux pour étudier cette activation différentielle de la systémique plutôt que de la circulation pulmonaire sont peu nombreux. Peut-être le modèle le plus reproductible de la néovascularisation systémique dans les poumons du mammifère adulte est celui qui se produit après l'induction de l'ischémie chronique artère pulmonaire. La réponse à obstruction de l'artère pulmonaire gauche chez l'homme 5-7, chiens 8, 9, porcs moutons 10, 11, cochons d'Inde rat 1, 12, 13, et les souris 14 est la prolifération rapide de l'artère bronchique ainsi que les artères intercostales. Les mécanismes responsables de la systémique neovascularition du poumon après une ischémie pulmonaire sont en grande partie inconnus et n'ont pas été largement étudiée. L'évolution dans le temps de l'angiogenèse bronchique chez le rat après obstruction de l'artère pulmonaire gauche a été soigneusement décrit dans l'ouvrage histologique de Weibel 1. L'extension de ce travail chez le rat, notre laboratoire a mis l'accent sur deux facteurs de croissance importants dans ce processus ainsi que le résultat physiologique de cette néovascularisation dans les poumons. Les résultats démontrent la chimiokine CXC CINC-3 est élevée peu de temps après l'ischémie et le traitement des rats avec un anticorps neutralisant CXCR2, le récepteur de CINC-3, atténue l'angiogenèse 13. La vascularisation nouvellement créé bronchique 14 jours après le début de l'ischémie pulmonaire s'est avérée anormale de protéines avec une perméabilité sensiblement augmenté 15. Fonction pulmonaire gauche n'était pas normale projection diminué la capacité de diffusion et une diminution du volume pulmonaire dans 15. Bien que la néovascularisation peut avoir contributed à la préservation du tissu pulmonaire lors d'une ischémie pulmonaire chronique, il ne semble pas être normale et peuvent contribuer à une diminution soutenue de la fonction pulmonaire.
Peut-être l'un des aspects les plus curieux de ce modèle tient à la répartition spatiale de la prolifération des vaisseaux sanguins. Malgré la libération de facteurs de croissance dans le parenchyme pulmonaire due à une ischémie, la néovascularisation provient de relativement grandes artères bronchiques en amont. L'artère bronchique normale se pose comme une petite branche de l'aorte et envahit l'arbre bronchique à la carène. Ainsi, le mécanisme par lequel les facteurs de croissance induisent la phase initiale de artériogenèse n'est pas claire. Nous suggérons que le rat, avec une anatomie vasculaire semblables aux humains, offre une occasion unique d'étudier les mécanismes responsables de l'angiogenèse systémique durant l'ischémie pulmonaire. Bien que l'obstruction complète de l'artère pulmonaire gauche est un phénomène rare chez les sujets humains,augmenté vascularisation bronchique semble être également induite chez les patients quel que soit le site et la taille de l'obstruction de l'artère pulmonaire 16. Ainsi, nous donnons une description détaillée de l'approche chirurgicale pour ligaturer l'artère pulmonaire gauche chez le rat et un moyen de quantifier l'ampleur de l'angiogenèse.
Protocol
Representative Results
Discussion
Gauche ligature de l'artère pulmonaire chez toutes les espèces étudiées conduit à une néovascularisation systémique robuste du poumon ischémique. Nous avons présenté les détails de l'approche chirurgicale chez un modèle de rat. Nos résultats produit par coulée vasculaire, histopathologie, et le marquage in vivo montrent que la prolifération artères bronchiques et perfuser le parenchyme pulmonaire. Ainsi, les mécanismes de l'angiogenèse bronchique peut être étudiée dans …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous reconnaissons le travail du Dr Adlah Sukkar, MD en aidant à la coulée du poumon. Ce travail a été financé par le NHLBI, HL088005.
Materials
| Reagents: | Company | ||
| buprenorphine hydrochloride, Puralube | Butler Schein | ||
| bupivicaine | APP Pharmaceuticals | ||
| Povidone-Iodine swabstick | Dynarex Corporation | ||
| polypropylene suture size 6-0, 3/8 circle reverse cutting needle | Myco Medical | ||
| PE20 tubing | Becton Dickinson | ||
| 15 μm crimson polystyrene fluorospheres | Invitrogen | ||
| 1 ml Hamilton glass syringe | Hamilton Company | ||
| Equipment: | |||
| Genie Plus syringe pump | Kent Scientific | ||
| Fluorescence Spectrophotometer | Digilab | ||
| Rodent Ventilator Model 683 | Harvard Apparatus | ||
| Table 1. Table of specific reagents and equipment. |
References
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