El modelo de conejo de ateroesclerosis acelerada: una perspectiva metodológica de la lesión de globo de la arteria ilíaca

Summary

Modelos animales de aterosclerosis son esenciales para comprender el mecanismo e investigar nuevos enfoques para prevenir el desarrollo de la placa o ruptura, una causa principal de muerte en el mundo industrializado. Este protocolo utiliza una combinación de lesión de globo y dieta rica en colesterol para inducir a las placas ateroscleróticas en arteria ilíaca de conejo.

Abstract

Síndrome coronario agudo resultante de la obstrucción coronaria después de la ruptura y desarrollo de la placa aterosclerótica es la causa principal de muerte en el mundo industrializado. Conejos Nueva Zelanda blanco (NZB) son ampliamente utilizados como modelo animal para el estudio de la aterosclerosis. Desarrollan lesiones espontáneas cuando alimentados con la dieta aterogénico; sin embargo, esto requiere mucho tiempo de 4 a 8 meses. Para mejorar y acelerar la aterogénesis, se emplea a menudo una combinación de dieta aterogénico y lesión endotelial mecánica. El procedimiento presentado en la inducción de las placas ateroscleróticas en conejos utiliza un catéter con balón para alterar el endotelio en la arteria ilíaca izquierda de NZB conejos alimentados con la dieta aterogénico. Daño mecánico causado por el catéter con balón induce una cadena de reacciones inflamatorias iniciar neointimal acumulación del lípido en una manera dependiente del tiempo. Placa aterosclerótica después de espesamiento de neointimal de mostrar globo lesiones con infiltración extensa de lípidos, contenido de la celda alta del músculo liso y presencia de macrófagos derivados de células de la espuma. Esta técnica es simple, reproducible y produce la placa de longitud controlada dentro de la arteria ilíaca. Todo el procedimiento se completa dentro de 20-30 minutos. El procedimiento es seguro con baja mortalidad y ofrece también gran éxito en la obtención de importantes lesiones intimales. El procedimiento del catéter de balón indujo resultados de lesión arterial en la aterosclerosis dentro de dos semanas. Este modelo puede utilizarse para investigar la patología de la enfermedad, diagnóstico por imágenes y evaluar nuevas estrategias terapéuticas.

Introduction

La ruptura de las placas ateroscleróticas vulnerables es una de las principales causas de muerte en los países industrializados¹. Aunque la investigación en las últimas décadas ha desarrollado varios mecanismos moleculares y celulares implicados en la progresión de la placa, continuó todavía se necesitan esfuerzos no sólo para desentrañar el complejo mecanismo de progresión de la enfermedad sino también para probar nuevas terapéuticas se acerca. Se han propuesto varios modelos animales para el estudio de la aterosclerosis. Manipulación genética, lesión de endotelio de alimentación o mecánico de colesterol son las estrategias estándar compartidas por modelos más animales de la aterosclerosis, incluyendo ratones, conejos o minipigs. Entre éstos, NZB los conejos son sensibles a la dieta de colesterol mientras que los ratones y las ratas normales no absorben mucho colesterol de la dieta^2,3,4. Conejos desarrollan espontáneamente las lesiones aórticas ricas en macrófagos con algún componente fibroso cuando alimentados con colesterol dieta rica^5,6. Sin embargo, el tiempo largo preparatorio de 4 a 8 meses para inducir la aterosclerótica plaquesby alimentación colesterol dieta solo^6,7 es un gran inconveniente para la mayoría de los ajustes experimentales. En búsqueda para inducir lesiones en relativamente poco tiempo, una combinación de colesterol alto dieta y balón la lesión ha sido desarrollada por Baumgarter y Studer⁸. El objetivo general de esta técnica es inducir a las placas ateroscleróticas compuestas de células espumosas (similares a la estría grasa en los seres humanos) en conejos hipercolesterolémicos dentro de 2 semanas. La presente técnica describe el procedimiento de lesión de la pared arterial basado en método de Baumgarter utilizando un catéter con balón en la arteria ilíaca de conejos hipercolesterolémicos NZB.

Junto con una dieta rica en colesterol, lesiones resultantes de globo inducido la endotelialización conducirá a la aterosclerosis. Lesión de globo acelera la formación de lesiones ateroscleróticas y produce placa de tamaño uniforme y distribución. Engrosamiento intimal aumenta durante un período de tiempo y célula intimal infiltración comienza en pocos días después de lesión. Grasos con macrófagos importantes comienzan a aparecer después de 7-10 días de lesión de globo y están representados como lesión tipo II según la clasificación de la Asociación Americana del corazón. Lesión de globo en conejo se realiza con frecuencia en la aorta para estudiar la composición de la placa. El endotelio neointimal expresa altos niveles de la molécula de adhesión intercelular. Las placas se asocian a disección medial y cambios adventicial. Las lesiones ateroscleróticas están compuestos por lípidos, proliferación las células musculares lisas (SMCs), fibras de colágeno y células inflamatorias que se acumulan en el endotelio regenerado y son principalmente de tipo II en la naturaleza. La distribución topológica de las placas de conejo fue similar al reportado en aortas humanas ^9,10 , en principio, la aorta es más grande en tamaño en comparación con las arterias ilíacas y produciría la placa de mayor longitud. Sin embargo, la gran ventaja de la utilización de la arteria ilíaca como el sitio de la aterosclerosis en conejos es su accesibilidad, su similitud en el contenido muscular de la arteria coronaria humana¹¹, lesión uniforme desarrollo¹², factor tisular alta actividad¹³ y recipiente consistente dimensión comparable a la coronaria humana permitiendo la evaluación de dispositivos comercialmente manufacturados morfométricas y criterios de valoración angiográficas. Se han investigado métodos invasivos y no invasivos para analizar las placas en las arterias ilíacas de conejo en el animal vivo. Informes anteriores describen el uso de resonancia magnética (MRI) con la ayuda de un Señor de 2,35-tesla sistema ¹⁴ además, el ultrasonido intravascular (IVUS) o catéteres de tomografía de coherencia óptica pueden ser adecuadamente aplicada a la imagen placas ateroscleróticas en las arterias ilíacas conejo. La arteria ilíaca es accesible para la proyección de imagen de ultrasonido cuando se usa una ecografía de alta resolución y la aorta puede estudiarse también con esta técnica.

En la última década, este modelo de conejo de lesión de globo ha ayudado a comprender aún más los mecanismos de progresión de placa¹⁵y regresión de placa¹⁶. Además, el modelo se ha utilizado para estudiar la influencia de nuevos agentes terapéuticos tales como las estatinas, antiagregantes estándar, antioxidante agentes^17,18 y stents liberadores de fármacos como everolimus o liberador de zotarolimus stent^19,20 en engrosamiento neointimal. Este modelo también se ha utilizado para investigar la proyección de imagen intravascular del catéter²¹la proyección de imagen de la fluorescencia del infrarrojo cercano.

Protocol

este protocolo experimental ha sido aprobado por la Oficina veterinaria Cantonal, Fribourg y el suizo Federal veterinario oficina, Suiza (FR 2015/58). Nota: se utilizaron conejos macho NZB entre 2.8 a 3.2 kg. Los animales fueron alojados bajo condiciones convencionales (12 h de luz y oscuro ciclo, proporcionada alimento y agua ad libitum). Antes de denudación del globo, los animales se aclimataron durante 1 semana durante la cual fueron alimentados con dieta normal chow. Después de una sem…

Representative Results

Lesiones del globo de la arteria ilíaca fue realizada con éxito sin complicaciones (figura 1). El tiempo quirúrgico total varió de 20 a 30 min de lesiones realizado en sólo una arteria ilíaca y 35 a 45 min para las lesiones en ambas arterias. El conejo se recuperó dentro de 1 h después de lesión de globo. Todos los animales aparecieron sanos sin pérdida significativa de peso. Se ha encontrado ninguna infección, edema o trombosis arterial. El área …

Discussion

El modelo de aterosclerosis de la arteria ilíaca de conejo es ampliamente utilizado en la investigación de la aterosclerosis. Con este protocolo los conejos desarrollaron rápidamente las placas más severas y avanzadas en comparación con las lesiones espontáneas convertidas sólo dieta de colesterol. Lo importante, animales recuperan rápidamente de la cirugía.

El principal estímulo de la aterogénesis es el daño mecánico causado por el catéter de balón que lesiona el endotelio y el…

Materials

New Zealand White rabbits	Charles River laboratories,France	Cre:KBL(NZW)
Cholesterol rich diet	Ssniff spezialdiäten	Ssniff EF K High Fat and Cholesterol
Glass bead sterilizer-Germinator 500	VWR, Leicestershire, UK	101326-488
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French	Edwards Lifesciences, Switzerland	120602F	For single use only
Luer Lock Syringe	Becton, Dickinson and Company, USA	309628
Thermopad Type 226	Solis, Switzerland AG	397387
Buprenorphine- Temgesic	Reckitt Benckiser AG, Switzerland	7.68042E+12
Isoflurane	Piramal Critical Care, Inc, Bethlehem, PA 18017	2667-46-7
Anaesthesia machine-combi-vet Base Anesthesia System	Rothacher Medical GmbH, Switzerland	CV 30-301-A
Cardell touch veterinary vital signs monitor	Midmark, Ohio, USA	8013-001
Ophthalmic ointment-Humigel	Virbac, France
Animal hair clippers	Aesculap AG, Germany	GT420
Disinfectant-Betadine solution	MundipharmaMedicalCompany, Switzerland	14671-1203
Dumont #7 Forceps	FST Germany	11274-20
Medium and small microscissors	Medline International Switzerland Sàrl	UC4337
Microvascular clamps	FST, Germany	18051-28
Papaverine	ESCA chemicals, Switzerland	RE 356 803
Vein Pick	Harvard Apparatus, Cambridge, UK	72-4169	For single use only
Saline	Laboratorium Dr. G. Bichsel AG, , Switzerland	1330055
Polysorb 5-0 suture	Covidien AG, Switzerland	UL 202	Monofilament
Sulfadoxine and Trimethoprim-Trimethazol	Werner Stricker AG, Switzerland	Swissmedic Nr. 50'361
Antiseptic- Octenisept	Schülke & Mayr AG, Switzerland	GTIN: 4032651214068
Phosphate Buffered Saline	Roth	1058.1
Isobutanol-2-Methylbutane	Sigma-Aldrich, Switzerland	M32631-1L
Optimum Cutting Temperature compound-Tissue-Tek	VWR Chemicals, Belgium	25608-930
Cryostat	Leica, Glattbrugg, Switzerland	Leica CM1860 UV
Glass slide- Superfrost Plus	Thermo Scientific	4951PLUS4
Mayer's Haematoxylin	Sigma-Aldrich, Switzerland	MHS32-1L
Eosin 0.5% aq.	Sigma-Aldrich, Switzerland	HT110232-1L
Oil Red O	Sigma-Aldrich, Switzerland	O0625-25G
α-smooth muscle actin antibody	Abcam, UK.	ab7817
Macrophage Clone RAM11 antibody	DAKO, Switzerland	M063301
Hoechst	Abcam, UK.	ab145596
Goat polyclonal Secondary Antibody (Chromeo 546)	Abcam, UK.	ab60316
Alexa Fluor 488/547	Abcam, UK.
Glycergel Mounting Medium, Aqueous	DAKO, Switzerland	C056330
Hematoxylin for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	H3136-25G
Ferric chloride for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	157740-100G
Iodine for Movat staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	207772-100G
Potassium iodide for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	60400-100G-F
Alcian blue for Movat staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	A5268-10G
Strong Ammonia for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	320145-500ML
Brilliant crocein MOO for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	210757-50G
Acid Fuchsin for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	F8129-50G
Sodium Thiosulfate for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	72049-250G,
Phosphotungstic acid for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	79690-100G
Crocin for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	17304-5G
EUKITT for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	03989-100ML