نموذج الخنازير لتمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني المتعدي

Summary

هذا النموذج الجديد يخلق قويه تمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني في الخنازير باستخدام مزيج من قسطرة البالون ، المرنة/كولاجيناز perfusion ، الموضعية تطبيق الاستواز ، والفم مجمع β-امينوبروبيوتيتريل الاداره ، الذي يتداخل مع الكولاجين عبر ربط.

Abstract

النماذج الحيوانية الكبيرة لدراسة تمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني متفرقة. والغرض من هذا النموذج هو خلق قابله للتكرار, سريريا كبيره البطن الابهر البطني (AAA) في الخنازير. لتحقيق ذلك ، ونحن نستخدم مزيجا من راب الاوعيه الدموية البالون ، اللدائن و collagenase ، ومثبط اكسيداز ليسيل ، ودعا β-امينوبروبيوتيتريل (بابن) ، لخلق تمدد الشريان الاورطي المتعدي كبير سريريا ، مماثله للامراض البشرية.

يتم تغذيه الخنازير الذكور غير المخصية بابو لمده 7 أيام قبل الجراحة لتحقيق حاله مستقره في الدم. يتم اجراء بضع البطن في الخط الوسطي وتشريح الشريان الاورطي المتعدي بحذر. يتم تسجيل القياس الاولي قبل الاستقراء تمدد الاوعيه الدموية مع مزيج من القسطرة البالون ، اللدائن (500 وحده)/كولاجيناز (8000 وحدات) perfusion ، وتطبيق المطاط الموضعي. يتم تغذيه الخنازير بالدم يوميا حتى الاجراء النهائي اما في اليوم التالي للجراحة 7 ، 14 ، أو 28 ، وفي ذلك الوقت يتم قياس تمدد الاوعيه الدموية ، والانسجه المشترية. يتم مقارنه خنازير الجراحة بالخنازير التي خضعت لعمليه جراحيه وحدها.

وكان الخنازير التعامل مع بابن والجراحة من متوسط تمدد الابهر 89.9 ٪ ± 47.4 ٪ في اليوم 7 ، 105.4 ٪ ± 58.1 ٪ في اليوم 14 ، و 113.5 ٪ ± 30.2 ٪ في اليوم 28. وكانت الخنازير المعالجة بالجراحة وحدها تمدد الاوعيه الدموية أصغر بكثير مقارنه بالعمليات الجراحية في اليوم 28 (p < 0.0003). وكانت مجموعه الجراحة المجهرية والمناعية دليلا علي المرحلة النهائية امدمي المرض.

ويمكن المستحثة سريريا المتعدي الكبير AAA باستخدام قسطرة البالون ، المطاط المرن/كولاجيناز التطبيق الموضعي ، تستكمل مع الشفوية بابن. هذا النموذج يخلق كبير, AAA كبيره سريريا مع السمات المميزة للمرض البشري. هذا له اثار هامه لتوضيح المرضية AAA واختبار العلاجات الجديدة والاجهزه لعلاج AAA. وتشمل القيود المفروضة علي النموذج الاختلاف في بابن بلعها الخنازير ، ونوعيه التروية المرنة ، وتكلفه بابن.

Introduction

وفقا لمركز مكافحه الامراض (CDC) ، وتمدد الاوعيه الدموية الابهري (AA) هي السبب الرئيسي للوفاة في الولايات المتحدة وتمثل عبء المرض كبيره¹. يتم تعريف تمدد الاوعيه الدموية الابهري علي انه تمدد لجزء منفصل من تجويف الوعاء بنسبه تزيد عن 50%². مجموعه فرعيه من AA في البطن ، ويشار إلى تمدد الاوعيه الدموية الابهري البطني (AAA) هي مصدر قلق متزايد. AAA لا تزال صامته سريريا حتى تمزق وشيك أو تشريح, مع بداية حاده, الام شديده في البطن عموما كونها العرض الوحيد عرض^3,4. تمزق AAA هو دائما تقريبا قاتله مع معدل الوفاات من 90 ٪⁵. الجراحة المفتوحة أو الاوعيه هي الخيار العلاجي الوحيد للمرضي ، ويمكن ان تكون إجراءات مرضيه للغاية. الأهم من ذلك ، AAA هي واحده من عدد قليل من امراض القلب والاوعيه الدموية مع عدم وجود علاج طبي لعلاج.

حتى الآن, وقد ركزت الكثير من البحوث علي المسببات المرضية AAA علي نماذج القوارض, باستخدام اللدائن, وهو الانزيم الذي يتحلل والايلاستين وجدت داخل الوسائط الابهري, للحث علي تمدد الاوعيه الدموية. ^6,7 ومع ذلك ، يتم تقييد الترجمة السريرية من النماذج الحيوانية الصغيرة لمرض امدمي الإنسان ، وتقييم التغيرات الهيكلية في الشريان الابهر ، والديناميكا المتغيرة محدوده بسبب الحجم. بسبب التماثل التشريحي والحجم ، يرتبط نظام الدوران الدموي بشكل أفضل مع البيولوجيا البشرية من القوارض⁸. النماذج الحيوانية الكبيرة تسمح بمزيد من الفهم للأليات الخلوية لعمليه المرض ، ويمكن استخدامها تطوير العلاجات الجديدة في جرعات علاجيه لثدييات كبيره ، واختبار أجهزه الإصلاح الميكانيكية ، والتي لن تكون ممكنة في نماذج الحيوانية الصغيرة. الاضافه إلى ذلك ، فان الطبيعة الحاده لنماذج القوارض لا تكرر السمات الزمنيه والخصائص الباثولوجية لمرض امدمي الإنسان.

الجمع بين اللدائن ومركب يسمي β-امينوبروبيوتيتريل (بابن) وقد أحدثت ثوره في نماذج ا murine, عن طريق خلق تمدد الاوعيه الدموية التي هي أكبر وتحتوي علي عواقب مرض امدمي المزمن, بما في ذلك خثروبوس جداريه, تشريح, وتمزق⁹. بابو هو مثبط للاكسيداز ليسيل ، وهو أمر ضروري لربط الكولاجين ، عنصرا حاسما من الجدار الابهري^10،11،12. Lysyl اكسيداز النشاط ينخفض مع الشيخوخة ونظرا للرابطة من العمر والطبيعة المزمنة من AA معقده ، بابن لديه إمكانات كبيره لمحاكاة بالتجربة اثار الشيخوخة^9،13،14. ويوفر استخدام الشبكة وقدرتها علي تكرار الامراض المزمنة في وضع دون الحاد ميزه جديده علي النماذج الحيوانية الكبيرة البديلة من AAA. بالمقارنة مع غيرها من نماذج الخنازير الراسخة AAA, هذا النموذج يخلق أكبر تمدد الاوعيه الدموية مع السمات المميزة للمرض نهاية المرحلة, وقد نشرت النتائج سابقا^8,11,15.

ومع منح بعض المزايا ، يلزم توفير موارد واستثمارات كبيره للنجاح في استكمال هذا النموذج الذي قد يردع بعض المحققين. وتشمل هذه الموارد الوصول إلى غرف العمليات ، والجراحين المؤهلين ومقدمي التخدير ، والسكن الحيواني ، والموظفين البيطريين للمساعدة في الرعاية بعد الجراحة. بالاضافه إلى ذلك ، قد تكون تكلفه الخطة باهظه التكاليف بالنسبة لبعض المختبرات.

يوجد عدد قليل من النماذج الحيوانية الكبيرة لدراسة الفيزيولوجيا المرضية المعقدة لتشكيل AAA وتترجم إلى مرض بشري. نماذج الحيوانية الكبيرة AAA هي حاسمه للمساعدة في تقييم جدوى التكنولوجيات الجديدة والعلاجات للامراض البشرية. ولذلك ، كان الغرض من هذه الدراسة لخلق نموذج استنساخه من المرحلة المتقدمة المتعدي AAA في الخنازير. الأساس المنطقي لاستخدام النموذج الخنازير واللدائن المرنة هو تحسين فهم الفيزيولوجيا المرضية من AAA عن طريق محاكاة الطبيعة المزمنة وعواقب مرض امدمي الإنسان في اعداد حاده أو تحت الحاده ، وكذلك لاختبار العلاجات الجديدة والاجهزه ل AAA العلاج.

Protocol

تمت الموافقة علي البروتوكولات الحيوانية من قبل لجنه الرعاية الحيوانية والاستخدام المؤسسي لجامعه فرجينيا (رقم 3848).

ملاحظه: تم نشر هذا النموذج سابقا من قبل كولين وآخرون ، وهو بروتوكول معدله وصفتها hynecek et al.^8,15.

1-الحيوانية

1. استخدام الخنازير الذكور غير مخصي وزنها 20-30 كجم للتجارب.
2. من أجل تعظيم نسبه الجرعات القائمة علي الوزن من بابن بلعها ، وتوفير الخنازير مع وجبات مقسمه من الطعام القياسية و 0.15 غرام/كغ من بابن مختلطة مع اللبن الزبادي الكامل أو الطعام الرطب الكلبة. بدء أداره بابن قبل 7 أيام من عمليه الفهرسة لتحقيق حاله ثابته في الدم ، ويوميا خلال دوره ما بعد الجراحة.
   ملاحظه: بابو لديه العديد من الآثار الجانبية إذا بلعها بكميات كبيره. يجب ارتداء احتياطات العزل للموظفين بما في ذلك القبعة ، والعباءات ، والقفازات ، وأغطيه الاحذيه عند التفاعل مع الماشية التي تغذيها الشبكة أو التعامل معها.
3. جعل الخنازير لا شيء لكل نظام التشغيل (م ف ب) في الليلة السابقة للجراحة.

2-التخدير

1. الحث علي التخدير العام (GA) باستخدام tiletamine-زولزما 6 مغ/كغ ، اكسيليازين (2 مغ/كغ) ، وسلفات الاتروبين (0.04 ملغم/كغ) تدار عضل.
2. يستشعر الخنزير باستخدام أنبوب الرغامي العادي (ETT) وشفره ميلر.
3. الحصول علي الطرفية الوريدي (IV) الوصول باستخدام مقياس 16 أو 18 الرابع في الوريد الاذن وأمنه في مكان مع الشريط.
4. توصيل ETT إلى اله التخدير والحفاظ علي GA باستخدام ايزوفلواني استنشاق (0.2 ملغ/كغ).
5. تطبيق التخطيط الكهربي للقلب (رسم القلب) وقياس التاكسج النبض لمراقبه العلامات الحيوية اثناء الجراحة. تاخذ درجه الحرارة عن طريق الفم في بداية القضية. ضع وساده كهربائيه علي الجزء التابع من الخنزير.
6. تاكد من ان عضو واحد من موظفيك يراقب باستمرار وتسجيل العلامات الحيوية بانتظام للتاكد من ان الخنزير هو الملائمة للتاريخ ، والتهوية ، والأوكسيجين ، وكذلك لتحديد والتدخل بشكل مناسب علي اي عدم استقرار الديناميكية الدموية خلال جراحه.

3. التقنية الجراحية

1. اجراء تعقيم المنطقة الجراحية باستخدام الشاش المعقمة ، povidone-اليود و 70 ٪ ايزوبروبيل الكحول. ثني الخنزير في الأزياء العقيمة المعتادة. خذ عينه دم قبل الشق.
   ملاحظه: عند هذه النقطة ، يجب ان تكون جميع المعدات ، بما في ذلك الصكوك ، والبالونات ، والأسلاك ، وما إلى ذلك عقيمه.
2. باستخدام أحدي عشره شفره أو بالكهرباء بالفرن ، قم باجراء بضع البطن في منتصف الخط لدخول التجويف البطني.
3. يزيح الأحشاء البطنية إلى يسار الخنزير لفضح الصفاق الرجعي. غطي الأمعاء بمنشفه زرقاء رطبه لتجنب الجفاف. قم باجراء شق حاد لدخول الصفاق العكسي ، مما يسمح بالوصول إلى الوريد الأجوف السفلي (IVC) والشريان الاورطي البطني المتعدي.
   ملاحظه: تحديد وحماية الحالب ثنائيا أمر حاسم في هذا الجزء من القضية. الخنازير خلف الصفاق التشريح (بما في ذلك مسار الحالب) يعكس بشكل صارخ ان من البشر ، مع اختلافات خفيه مفصله أدناه.
4. تشريح الشريان الابهر من الاوعيه الكلوية ، والاستدلال علي ثلاثي الشريان الابهري. رعاية لتجنب IVC وأصابه الشريان القطني. بمجرد تعرض الابهر المتعدي بأكمله ، استخدم الفرجار لقياس القطر الابهري في الجزء الأوسط من الابهر المتعدي.
   ملاحظه: علي عكس البشر ، والخنازير لديها ثلاثي الشريان الابهر ، وليس التشعب.
5. حدد الشريان المساريقي البطني علي الجزء الامامي من الابهر المتعدي ، والذي عاده ما يقع علي بعد بضعة سنتيمترات إلى الثلاثية الابهري. هذا الشريان غير موجود في البشر. تشريح ، والمشبك ، وجوال ميداني هذا الشريان. عند هذه النقطة ، وأداره 5000 وحدات من كبريتات الهيبارين غير مجزاه عن الوريد.
6. قم بتعليب الشريان المساريقي المسماري مع 0.018 في دليل أسلاك الفولاذ المقاوم للصدا من مجموعه معرف الثقب المجهري. تمدد بالتسلسل الشريان علي السلك مع 5 الفرنسية (Fr) ومن ثم 7 Fr المعرف.
7. ترك المعرف 7 Fr في مكان, استبدال 0.018 في سلك مع 0.035 في الأسلاك الارشاديه, ومن ثم أزاله 7 Fr المعرف, ضمان الأرقاء مع اصبع علي موقع التعليب كما يتم أزاله المعرف. ادراج 0.035 في سلك دليل حتى ما يقرب من 30 سم من بقايا الأسلاك أو مواجهه المقاومة.
8. قم بإدخال بالون القسطرة عبر الجلد بحجم 16 مم فوق السلك إلى الابهر المتعدي ووضعه في منتصف الشريان الابهري الذي تم تشريحه. تضخيم البالون بينما بشكل متقطع قياس قطر الابهر المتوسعة مع الفرجار حتى تمدد القصوى هو تقريبا 80 ٪ أكبر من قياس خط الأساس الخاص بك.
9. بعد 10 دقيقه من ضخه ، عبر المشبك الشريان الاورطي البعيدة فقط إلى الاوعيه الكلوية والقريبة إلى ثلاثي الشريان الابهري. تحديد والمشبك الاوعيه القطنية التي تم تشريحها سابقا لعزل الابهر المتعدي من الدورة الدموية الجهازية. وهذا أمر مهم لتجنب التروية الجهازية من اللدائن المرنة ، والتي يمكن ان تسبب استجابه التفسخ في الفترة الحاده بعد العملية الجراحية.
10. أعاده إدخال 7 Fr المعرف علي السلك وأزاله الأسلاك. امسح الجزء الابهري المعزول بمحلول ملحي لا يضمن تسرب السوائل. ربط اللدائن (500 وحدات) و كولاجيناز (8000 وحدات) حل لمقدمه و حقنت 30 مل في الابهر معزولة تحت ضغط يدوي ثابت لمده 10 دقيقه. وينبغي تقديم كامل 30 مل من الحلول للجزء معزولة.
    ملاحظه: يجب ان يكون الجزء الابهري الجيد الاستخدام مشدودا دون تسرب من جدار الابهر أو من موقع التعليب. قد تكون ملفوفه حلقه السفينة القريبة فقط إلى موقع التعليب لضمان عدم الهروب المرنة. علي مدي 10 دقيقه ، يمكن ملاحظه محلول اللدائن/كولاجيناز "البكاء" من خلال جدار الابهر.
11. بعد 10 دقيقه ، ري المحلول من تجويف الابهر مع المحلول الملحي. أزاله المعرف وربط جذع الشريان المساريقي. الإفراج عن جميع المشابك (المشابك القطنية أولا ، تليها المشبك البعيدة ، ثم المشبك القريب).
    ملاحظه: تقييد الوقت المشبك إلى ما لا يزيد عن 10 دقيقه من أجل منع نقص التروية الحبل الشوكي. لديك غرزه إصلاح (5-0 البولي بروبيلين) تحميل في حاله النزيف من جذع الشريان المساريقي المسمارية بعد ان يتم الإفراج عن المشابك المتقاطعة.
12. نقع 2 سم × 5 سم قطعه من الشاش الجراحية مع 20 مل من اللدائن غير مخفف (27 وحده/مل) والتفاف حول الابهر تدخلت لمده 10 دقيقه. اتخاذ اجراء من الشريان الابهر بعد كل التدخلات مع الفرجار.
13. ري البطن بالمحلول الملحي ، واستبدال الأمعاء ، وإغلاق البطن في ثلاث طبقات. بابان يمنع التئام الجروح ، وذلك من أجل الحد من مخاطر انهيار الجرح والضحك الفافي ، واستخدام خياطه مع وقت طويل امتصاص وتاكد من اتخاذ بحكمه لدغات صغيره الحجم من الانسجه في كل طبقه. الاستفادة من تشغيل الاصطناعية امتصاص حيده 1 يحلق بوليديوكسانون (النظام الشامل لل) خياطه للفافة ، وهو قيد التشغيل مضفر 2-0 خياطه للبشرة العميقة في وقت لاحق ، والعملية القابلة للامتصاص خياطه حيده (4-0) للجلد.

4. الرعاية بعد الجراحة

1. الاستفادة 0.2 ملغ/كغ تحت الجلد buprenorphine-SR لتسكين بعد العمليات الجراحية. تقييم كل خنزير ثلاث مرات يوميا للأيام الثلاثة الاولي بعد العملية الجراحية لعلامات الم وعدم الراحة وأداره تسكين اضافيه إذا تم تحديدها.
2. أداره المضادات الحيوية بعد الجراحة (1 ز سيفالكسين عضل) علي جراب 1-3.
3. اجتماعيا منزل الماشية بعد جراب 3.

5. شراء الانسجه الابهري

1. اجراء المشتريات الانسجه علي اما جراب 7 ، 14 ، أو 28.
2. حث الجمعية العامة علي النحو الموصوف في الخطوات 2.1-2.5 أعلاه.
   ملاحظه: لا تحتاج المشتريات الطرفية للانسجه الابهري إلى ان تكون عقيمه.
3. 5.3. أعاده فتح شق بضع البطن السابقة ، وإدراكا منها الأمعاء الملتصقة بالجدار البطني الامامي. تعكس الأمعاء للكشف عن خلف الصفاق والشريان الاورطي مماثله للخطوة 3.3 أعلاه.
4. تشريح الشريان الابهر حتى يتم كشف تمدد الاوعيه الدموية وقياس القطر الخارجي للجزء امدمي مع الفرجار. حساب تمدد الابهر (٪) باستخدام المعادلة التالية: [(الحصاد الإطار المتعدي-قطر المنطوق الاوليه) x 100 ٪]. وبمجرد التوصل إلى القياس ، وأداره جرعه مميته من البنتوباربيتال-فينيتوين (علي سبيل المثال ، Euthasol) عن طريق الحقن في IVC.
5. تشريح الشريان الابهر من الثلاثي إلى الشريان الاورطي الفوقي وشرح الجزء امدمي مع جزء السيطرة من الابهر غير المعالجة. ضع العينة اما في النيتروجين السائل أو الفورمالين للتقييم النسيجي.

النتائج

تم اجراء جميع التحاليل الاحصائيه باستخدام اختبار فيشر الدقيق أو اختبار تشي تربيع حسب الاقتضاء. يتم الإبلاغ عن قيم البيانات كمتوسط تمدد الابهر (%) ± الانحراف المعياري (%). تم تعيين الاهميه الاحصائيه P < 0.05. مزيج من بابن والجراحة توفير العلاج اللدائن (جراحه/اللدائن) يخلق AAA أكثر قوه واستنساخه في ...

Discussion

تم إنشاء نموذج جديد لل AAA المتعدي في الخنازير باستخدام مزيج من راب الاوعيه التاجية البالون, الانصهار واللدائن الموضعية, والغذائية كما بابن. باستخدام هذا النموذج ، تم تحقيق تمدد الابهر من > 100 ٪ مع الخصائص الاجماليه والنسيجية لمرض امدمي الإنسان المزمن. يوفر هذا النموذج بوابه لمزيد من فهم الف...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Arrow Ergo Pack System	Arrow	CDC-21242-X1A	Just need 7 Fr dilator
Atlas PTA Balloon dilation catheter	Bard	AT-120184	16 mm x 4 cm x 120 cm
Bovie electrocautery	Bovie Medical	A2350
Collagenase Type 1 (5 gm)	Worthington	LS004196
Crile Needle drviers	MFI medical	61-2201
DeBakey Atraumatic Forceps	MFI medical	52-4977
DeBakey Peripheral Vascular Clamp	Medline	MDS1318119
Glidewire	Terumo Interventional Systems	GS3506	outer Wire diameter 0.035 mm, Length 150 cm
GraphPad Prism 6	GraphPad Software Inc. La Jolla, Calif)		statistical software
Metzenbaum Scissors	MFI medical	61-0004
Mayo-Hegar Needle Holder	tiger medical	N407322
Micropuncture Introducer Set	Cook	G47946
Mixter Forceps, Standard Grade, Right angle	Cole-Parmer	UX-10818-16
Monocryl suture	Ethicon	Y496G-BX	4-0 monocryl
PDS II suture	Ethicon	D8926	Number 1 looped
Porcine Pancreatic Elastase	Sigma-Aldrich	E1250
Satinsky Vascular Clamps	Medline	MDs5632515
Suction canister	Cardinal Health	65651212
Schuco Aspirator	MFI medical	S430A
Vicryl suture	Ethicon	J789D-SD	2-0 vicryl
Yankauer Suction tube	Sklarcorp	07-1801