Name: vascular balloon injury and intraluminal administration in rat carotid artery
Uploaded: 2014-12-23T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery at JoVE.com

We are grateful to Dr. Clowes for first developing and describing this method. We are also thankful to Dr. Tulis for his detailed protocol which has been fundamentally helpful to our previous, current and future work. This work was supported by grants R01HL097111 and R01HL123364 from the NIH to M.T., and by American Heart Association grant 14GRNT18880008 to M.T.
We would like to thank Rachel Newton for her expert technical support and for her valuable help during the filming process.

HINWEIS: Die Verwendung von Tieren für die folgenden Versuche wurde überprüft und von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) zugelassen. 1. Präoperative Prozeduren <ol style="margin-left: 40px;"><li> Sterilisieren chirurgischer Instrumente vor Gebrauch. <ol><li> Autoklavieren alle chirurgischen Instrumente 24 Stunden oder weniger vor der Operation. Wenn mehrere Operationen werden am selben Tag durchgeführt, sterilisieren die Instrumente von einem trockenen Perle Sterilisator zwischen Operationen. </li></ol></li><li> Filter-sterilisiert die Salzlösung vor dem Gebrauch. </li><li> Man wiegt die Ratte und die Berechnung der Dosis von Anästhetika (Ketamin 80 mg / kg und Xylazin 7 mg / kg). </li><li> Verwalten Sie die Anästhetika intraperitoneal (ip). <ol><li> Stellen Sie sicher, die Angemessenheit der Sedierung durch toe Prise in 5-10 min. Verwaltung eines zusätzlichen kleinen Drogendosis (Ketamin 7 mg / kg und Xylazin 0,6 mg / kg), wenn Sedierung ist nicht vollständig. </li><li> Achten Sie darauf, die Nadel tief genug, um Liefer Drogen inner proitoneally wegen Nichteinhaltung der gesamten Wirkstofflösung in die Bauchhöhle zu liefern verursacht unzureichende Sedierung. HINWEIS: Geschwüre und Haarausfall in der Haut an der Injektionsstelle sichtbar einige Tage nach der Operation, durch versehentliches subkutane (sc) Medikamentenlösung Injektion sein. </li></ol></li><li> Spritzen Sie 3 ml steriler Kochsalzlösung subkutan (sc). Mit einem sterilen Wattestäbchen, eine kleine Menge von Augensalbe für beide Augen, um die Hornhaut vor dem Austrocknen zu verhindern. </li><li> Bereiten Sie die Heizungsanlagen. Pre-warmen Heizkissen durch Mikrowelle oder Wasserbad. </li><li> Legen Sie das Tier supinely auf dem OP-Plattform. <ol><li> Entfernen Sie die Haare in der ventralen Halsbereich. Übernehmen Sie die Haarentfernung mit einem Wattestäbchen, warten Sie 30 Sekunden und wischen Sie komplett mit Gaze. </li><li> Wischen Sie die Hals mit PVP-Jod-Peeling und 70% Ethanol. </li></ol></li><li> Setzen Sie auf persönliche Schutzausrüstung, einschließlich Kleid, Haarabdeckung, Mundschutz und Brille. Setzen Sie auf sterile OP-Handschuhen am Ende, bevor Sie die sterilen chirurgischen Instrumenten und Verbrauchsmaterialien. </li><li> Hängen Sie die Ratte mit einem sterilen OP-Blatt nur mit dem Halsbereich ausgesetzt. </li></ol> 2. Chirurgische Verfahren <ol style="margin-left: 40px;"><li> Während des chirurgischen Eingriffs, überprüfen Sedierungstiefe tierischer toe Prise in alle 15 min. Wenn Tier reagiert auf Zehe Prise, fügen Sie zusätzliche kleine Dosis (10% der Initialdosis) von Ketamin und Xylazin. </li><li> Sezieren linke A. carotis communis (CCA) <ol><li> Verwenden Sie ein Skalpell, um einen geraden Längsschnitt in der Mitte des Halses zu machen. Die ungefähre Länge Hautinzision 1,5-2 cm, für den Zweck der Isolierung einer 1,5-2 cm Abschnitt Arterie. Die Länge kann variieren abhängig von der Studienzwecken. </li><li> Stumpf sezieren das Bindegewebe der Haut. Halten Sie die Pinzettenspitzen und stellen Sie sicher, nicht in die Haut oder das darunter liegende Gewebe durchstechen. </li><li> Sezieren Muskelschichten längs along die linke Seite der Luftröhre. </li><li> Beim Öffnen der Muskelschicht, visualisieren Sie die linke CCA mit dem Vagusnerv eng verbunden ist. Stumpf sezieren neben die linke Halsschlagader mit äußerster Vorsicht, um den Vagusnerv bei minimaler Dehnung zu trennen. </li><li> Sezieren CCA distal bis zur Gabelung. Sorgfältig sezieren die Gabelung und zwei Zweige - A. carotis interna (ICA) und A. carotis externa (ECA). </li><li> Halten Sezieren um die CCA, bis etwa ein Teil von 1,5-2 cm von der Arterie von dem umgebenden Gewebe isoliert. </li></ol></li><li> Ballonverletzung <ol><li> Dauerhaft machen eine Ligatur an der ECA bei ca. 5 mm von Bifurkation. Dauerhaft ligieren die Hinterhauptzweig der ECA, der in der Nähe der Gabelung der ECA und ICA ist. Auch dauerhaft ligieren anderen Branchen, wenn überhaupt, Ortung zwischen der Gabelung und ECA Ligatur - zum Beispiel die überlegene Schilddrüsen Branche. Nahtmaterial, das für alle Ligaturen verwendet 4-0 schwarzSeide. Clip auf dem proximalen Ende des CCA und dem distalen Ende des ICA. HINWEIS: Nun, den Blutfluss gestoppt wurde entweder permanent durch Ligation (auf ECA) oder vorübergehend durch Clipping (auf CCA und ICA). Luminalen Inhalte in dem Abzweigbereich wurden aus dem systemischen Kreislauf isoliert. </li><li> Vereinbaren Sie einen Arteriotomie Schnitt auf ECA durch Kleinmikro Schere. Sicherzustellen, dass der Einschnitt in der Nähe des distalen Nahtknotens. Reinigen Sie das Blut mit Kochsalzlösung und Wattestäbchen. </li><li> Legen Sie die aufgeblasenen 2F-Ballonkatheter in die ECA Lumen. Schieben Sie den Ballonkatheter proximal zu den CCA Lumen. Halten Vorschieben des Katheters proximal, bis seine Spitze erreicht, wo der Clip bleibt. </li><li> Verbinden des Balloninflationsvorrichtung mit einem weiblichen Luer-Lock an einem 3-Wegehahn und eine Verbindung des männlichen Luer-Lock des 3-Wege-Absperrhahn, um den Ballonkatheter. </li><li> Langsam aufzublasen Ballon mit etwa 1,5 atm Druck, um die Halsschlagader bis 1,5-fachen des Durchmessers ausdehnt. </li&gt; <li> Ziehen Sie den Ballon rotations zurück zur Gabelung. </li><li> Die Luft aus dem Ballon und voran es zurück zu dem proximalen Ende. Pumpen Sie es noch einmal und wiederholen Sie die Ziehen-back-Verfahren zwei weitere Male. </li><li> Ziehen Sie den Ballonkatheter von den Arterie Lumen. </li></ol></li><li> Intraluminale Gabe von Reagenzien (zB siRNA, Drogen) Anmerkung: Hier wird das Reagenz war eine Lösung lentivirale Partikel kodieren, die entweder shRNA Targeting Stromal Interaktion Molecule 1 (STIM1) oder Nicht-Ziel shRNA Steuerung enthält. STIM1 ist eine einzelne Transmembran Endoplasmatischen Retikulum (ER) Protein, das ein ER Ca2 + Sensor Steuerung der Aktivierung der Plasmamembran Ca2 + Kanäle und ist in der glatten Gefäßmuskulatur Entdifferenzierung hochreguliert in eine proliferative Migrations Phänotyp 12,30-33. <ol><li> Befestigen eines intravaskulären over-the-Nadel-Katheter mit einer Spritze (24 G, 1,6 cm). Saugen Sie 30 ul Lösung der Test REAGents. Stecken Sie den Katheter in der gleichen Schnitt auf ECA. </li><li> Voraus die Katheterspitze in die CCA und binden ein Stück Faden mit einem einzelnen Knoten den Rechnungshof auf, den Katheter zu beheben und schließen Sie das Schnitt vorübergehend. </li><li> Spritzen Sie das Testreagenz Lösung in das Lumen des CCA. Die Lösung wird in das Gefäßlumen für 30 min. Halten Sie das freiliegende Gewebe feucht mit Kochsalzlösung und bedecken Sie es mit einem Stück feuchten Gaze. </li><li> Nach der Inkubation saugen Sie den verbleibenden Lösung. Lösen Sie, dass einzelne Knoten und den Katheter zurückziehen. </li><li> Binden Sie die ECA mit einem Stück Faden proximal des Arteriotomie Einschnitt. Stellen Sie den Knoten so nah wie möglich an der Gabelung. </li></ol></li><li> Schließen Sie die Wunde. <ol><li> Da der Ballon-Verletzung und Katheter Einführung kann ein Leck oder Punktion des Blutgefäßes führen, entfernen Sie den Clip auf der ICA und prüfen Sie, ob es eine undichte Stelle. Wenn die Blutung beobachtet wird, mit einem Stück Gaze und sanften Druck die Blutung zu stoppen. </li><li> Entfernender andere Clip auf CCA. </li><li> Stellen Sie sicher, es gibt keine Anzeichen von Blutungen, und entfernen Sie alle Klammern und andere chirurgische Instrumente. Das überstehende Fäden. </li><li> Schließen Wunde mit Hautnähte (4-0 schwarzer Seide). Tupfer auf allen Seiten der geschlossenen Wunde mit dem Povidon-Jod oder andere antiseptische / Bakterizid / viruzide Mittel. Injizieren 3 ml steriler Kochsalzlösung sc </li></ol></li></ol> 3. Postoperative Verfahren <ol style="margin-left: 40px;"><li> Halten Ratte auf Heizkissen nach der Operation. Eine Dosis von 0,05 mg / kg Buprenorphin durch intramuskuläre Injektion (im) bei der Ratte. Während des Wiederherstellungsverfahren, zu halten Augen und Mund der Tiere feucht. Überwachen Sie das Tier, bis er wach und ambulante ist. </li><li> Legen Sie das Tier in einen sauberen Käfig ohne Einstreu, bis sie vollständig zurückgewonnen wird. Nach der Wiederherstellung wird das Tier an den Tierraum zurückgeführt und einzeln gehalten werden. </li></ol>

<ol>
	<li>Landzberg, B. R., Frishman, W. H., Lerrick, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathophysiology+and+pharmacological+approaches+for+prevention+of+coronary+artery+restenosis+following+coronary+artery+balloon+angioplasty+and+related+procedures.">Pathophysiology and pharmacological approaches for prevention of coronary artery restenosis following coronary artery balloon angioplasty and related procedures.</a> Progress in Cardiovascular Diseases. 39, 361-398 (1997).</li><li>Muller, D. W., Ellis, S. G., Topol, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+models+of+coronary+artery+restenosis.">Experimental models of coronary artery restenosis.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 19, 418-432 (1992).</li><li>Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+cellular+proliferation+after+arterial+injury.+I.+Smooth+muscle+growth+in+the+absence+of+endothelium.">Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. I. Smooth muscle growth in the absence of endothelium.</a> Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 327-333 (1983).</li><li>Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+stenosis+after+arterial+injury.">Mechanisms of stenosis after arterial injury.</a> Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 208-215 (1983).</li><li>Clowes, A. W., Clowes, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+of+cellular+proliferation+after+arterial+injury.+IV.+Heparin+inhibits+rat+smooth+muscle+mitogenesis+and+migration.">Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. IV. Heparin inhibits rat smooth muscle mitogenesis and migration.</a> Circulation Research. 58, 839-845 (1986).</li><li>Li, G., Chen, S. J., Oparil, S., Chen, Y. F., Thompson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+in+vivo+evidence+demonstrating+neointimal+migration+of+adventitial+fibroblasts+after+balloon+injury+of+rat+carotid+arteries.">Direct in vivo evidence demonstrating neointimal migration of adventitial fibroblasts after balloon injury of rat carotid arteries.</a> Circulation. 101, 1362-1365 (2000).</li><li>Kiechl, S., Willeit, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+natural+course+of+atherosclerosis.+Part+II:+vascular+remodeling.">The natural course of atherosclerosis. Part II: vascular remodeling.</a> Bruneck Study Group. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 19, 1491-1498 (1999).</li><li>Yamamoto, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivation+of+rat+embryonic+stem+cells+and+generation+of+protease-activated+receptor-2+knockout+rats.">Derivation of rat embryonic stem cells and generation of protease-activated receptor-2 knockout rats.</a> Transgenic Research. 21, 743-755 (2012).</li><li>Intengan, H. D., Schiffrin, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+remodeling+in+hypertension:+roles+of+apoptosis,+inflammation,+and+fibrosis.">Vascular remodeling in hypertension: roles of apoptosis, inflammation, and fibrosis.</a> Hypertension. 38, 581-587 (2001).</li><li>Meng, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+hemodynamics+at+the+apex+of+an+arterial+bifurcation+induces+vascular+remodeling+resembling+cerebral+aneurysm+initiation.">Complex hemodynamics at the apex of an arterial bifurcation induces vascular remodeling resembling cerebral aneurysm initiation.</a> Stroke. 38, 1924-1931 (2007).</li><li>Sun, C. K., Shao, P. L., Wang, C. J., Yip, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+vascular+injuries+using+endothelial+denudation+model+and+the+therapeutic+application+of+shock+wave:+a+review.">Study of vascular injuries using endothelial denudation model and the therapeutic application of shock wave: a review.</a> American Journal of Rranslational Research. 3, 259-268 (2011).</li><li>Zhang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orai1-mediated+I+(CRAC)+is+essential+for+neointima+formation+after+vascular+injury.">Orai1-mediated I (CRAC) is essential for neointima formation after vascular injury.</a> Circulation Research. 109, 534-542 (2011).</li><li>Ollinger, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bilirubin:+a+natural+inhibitor+of+vascular+smooth+muscle+cell+proliferation.">Bilirubin: a natural inhibitor of vascular smooth muscle cell proliferation.</a> Circulation. 112, 1030-1039 (2005).</li><li>Levitzki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PDGF+receptor+kinase+inhibitors+for+the+treatment+of+restenosis.">PDGF receptor kinase inhibitors for the treatment of restenosis.</a> Cardiovascular Research. 65, 581-586 (2005).</li><li>Asahara, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+delivery+of+vascular+endothelial+growth+factor+accelerates+reendothelialization+and+attenuates+intimal+hyperplasia+in+balloon-injured+rat+carotid+artery.">Local delivery of vascular endothelial growth factor accelerates reendothelialization and attenuates intimal hyperplasia in balloon-injured rat carotid artery.</a> Circulation. 91, 2793-2801 (1995).</li><li>Lee, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alpha-lipoic+acid+inhibits+fractalkine+expression+and+prevents+neointimal+hyperplasia+after+balloon+injury+in+rat+carotid+artery.">Alpha-lipoic acid inhibits fractalkine expression and prevents neointimal hyperplasia after balloon injury in rat carotid artery.</a> Atherosclerosis. 189, 106-114 (2006).</li><li>Ji, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA+expression+signature+and+antisense-mediated+depletion+reveal+an+essential+role+of+MicroRNA+in+vascular+neointimal+lesion+formation.">MicroRNA expression signature and antisense-mediated depletion reveal an essential role of MicroRNA in vascular neointimal lesion formation.</a> Circulation Research. 100, 1579-1588 (2007).</li><li>Merlet, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=miR-424/322+regulates+vascular+smooth+muscle+cell+phenotype+and+neointimal+formation+in+the+rat.">miR-424/322 regulates vascular smooth muscle cell phenotype and neointimal formation in the rat.</a> Cardiovascular Research. 98, 458-468 (2013).</li><li>Huang, J., Niu, X. L., Pippen, A. M., Annex, B. H., Kontos, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenovirus-mediated+intraarterial+delivery+of+PTEN+inhibits+neointimal+hyperplasia.">Adenovirus-mediated intraarterial delivery of PTEN inhibits neointimal hyperplasia.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, And Vascular Biology. 25, 354-358 (2005).</li><li>Gonzalez-Cobos, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Store-independent+Orai1/3+channels+activated+by+intracrine+leukotriene+C4:+role+in+neointimal+hyperplasia.">Store-independent Orai1/3 channels activated by intracrine leukotriene C4: role in neointimal hyperplasia.</a> Circulation Research. 112, 1013-1025 (2013).</li><li>Guzman, L. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+intraluminal+infusion+of+biodegradable+polymeric+nanoparticles.+A+novel+approach+for+prolonged+drug+delivery+after+balloon+angioplasty.">Local intraluminal infusion of biodegradable polymeric nanoparticles. A novel approach for prolonged drug delivery after balloon angioplasty.</a> Circulation. 94, 1441-1448 (1996).</li><li>Lipke, E. A., West, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+delivery+of+nitric+oxide+from+hydrogels+inhibits+neointima+formation+in+a+rat+carotid+balloon+injury+model.">Localized delivery of nitric oxide from hydrogels inhibits neointima formation in a rat carotid balloon injury model.</a> Acta Biomaterialia. 1, 597-606 (2005).</li><li>Osterrieder, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+angiotensin+II+in+injury-induced+neointima+formation+in+rats.">Role of angiotensin II in injury-induced neointima formation in rats.</a> Hypertension. 18, II60-II64 (1991).</li><li>Powell, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitors+of+angiotensin-converting+enzyme+prevent+myointimal+proliferation+after+vascular+injury.">Inhibitors of angiotensin-converting enzyme prevent myointimal proliferation after vascular injury.</a> Science. 245, 186-188 (1989).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Does+the+new+angiotensin+converting+enzyme+inhibitor+cilazapril+prevent+restenosis+after+percutaneous+transluminal+coronary+angioplasty?+Results+of+the+MERCATOR+study:+a+multicenter,+randomized,+double-blind+placebo-controlled+trial.+Multicenter+European+Research+Trial+with+Cilazapril+after+Angioplasty+to+Prevent+Transluminal+Coronary+Obstruction+and+Restenosis+(MERCATOR)+Study+Group.">Does the new angiotensin converting enzyme inhibitor cilazapril prevent restenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty? Results of the MERCATOR study: a multicenter, randomized, double-blind placebo-controlled trial. Multicenter European Research Trial with Cilazapril after Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MERCATOR) Study Group.</a> Circulation. 86, 100-110 (1992).</li><li>Faxon, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+high+dose+angiotensin-converting+enzyme+inhibition+on+restenosis:+final+results+of+the+MARCATOR+Study,+a+multicenter,+double-blind,+placebo-controlled+trial+of+cilazapril.">Effect of high dose angiotensin-converting enzyme inhibition on restenosis: final results of the MARCATOR Study, a multicenter, double-blind, placebo-controlled trial of cilazapril.</a> The Multicenter American Research Trial With Cilazapril After Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MARCATOR) Study Group. J Am Coll Cardiol. 25, 362-369 (1995).</li><li>Geurts, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knockout+rats+via+embryo+microinjection+of+zinc-finger+nucleases.">Knockout rats via embryo microinjection of zinc-finger nucleases.</a> Science. 325, 433 (2009).</li><li>Tesson, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knockout+rats+generated+by+embryo+microinjection+of+TALENs.">Knockout rats generated by embryo microinjection of TALENs.</a> Nature Biotechnology. 29, 695-696 (2011).</li><li>Li, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heritable+gene+targeting+in+the+mouse+and+rat+using+a+CRISPR-Cas+system.">Heritable gene targeting in the mouse and rat using a CRISPR-Cas system.</a> Nature Biotechnology. 31, 681-683 (2013).</li><li>Potier, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+STIM1-+and+Orai1-dependent+store-operated+calcium+influx+through+ICRAC+in+vascular+smooth+muscle+cells:+role+in+proliferation+and+migration.">Evidence for STIM1- and Orai1-dependent store-operated calcium influx through ICRAC in vascular smooth muscle cells: role in proliferation and migration.</a> FASEB Journal : Official Publication Of The Federation Of American Societies For Experimental Biology. 23, 2425-2437 (2009).</li><li>Aubart, F. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RNA+interference+targeting+STIM1+suppresses+vascular+smooth+muscle+cell+proliferation+and+neointima+formation+in+the+rat.+Molecular+Therapy.">RNA interference targeting STIM1 suppresses vascular smooth muscle cell proliferation and neointima formation in the rat. Molecular Therapy.</a> The Journal Of The American Society Of Gene Therapy. 17, 455-462 (2009).</li><li>Berra-Romani, R., Mazzocco-Spezzia, A., Pulina, M. V., Golovina, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ca2++handling+is+altered+when+arterial+myocytes+progress+from+a+contractile+to+a+proliferative+phenotype+in+culture.+American+journal+of+physiology.">Ca2+ handling is altered when arterial myocytes progress from a contractile to a proliferative phenotype in culture. American journal of physiology.</a> Cell Physiology. 295, C779-C790 (2008).</li><li>Bisaillon, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Essential+role+for+STIM1/Orai1-mediated+calcium+influx+in+PDGF-induced+smooth+muscle+migration.+American+journal+of+physiology.">Essential role for STIM1/Orai1-mediated calcium influx in PDGF-induced smooth muscle migration. American journal of physiology.</a> Cell Physiology. 298, C993-C1005 (2010).</li><li>Tulis, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+carotid+artery+balloon+injury+model.">Rat carotid artery balloon injury model.</a> Methods In Molecular Medicine. 139, 1-30 (2007).</li><li>Zhang, W., Trebak, M., Szallasi, A., B&#237;r&#243;, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Balloon+Injury+in+Rats+as+a+Model+for+Studying+TRP+Channel+Contribution+to+Vascular+Smooth+Muscle+Remodeling.">Balloon Injury in Rats as a Model for Studying TRP Channel Contribution to Vascular Smooth Muscle Remodeling.</a> T TRP Channels in Drug DiscoveryMethods in Pharmacology and Toxicology. , 101-111 (2012).</li><li>Tulis, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histological+and+morphometric+analyses+for+rat+carotid+balloon+injury+model).">Histological and morphometric analyses for rat carotid balloon injury model).</a> Methods In Molecular Medicine. 139, 31-66 (2007).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Die Rattenhalsschlagballonverletzung wurde auch von Tulis 2007 34 beschrieben. Es wurde umfassend diskutiert alle Einzelheiten dieses Verfahrens von Dr. Tulis. Die Leser, die Interesse an der Durchführung dieses Verfahrens sind dringend empfohlen, Tulis &quot;Protokoll lesen. Allerdings gibt es eine Sache, die wir nicht mit Dr. Tulis Vereinbarung: Statt Aufblasen des Ballons mit Kochsalzlösung oder jede Art von Flüssigkeit, schlug vor, es mit Luft aufzublasen. Nach unseren persönlichen Erfahrungen, Aufblasen mit Flüssigkeit ...

Ballonkatheter sind Medizinprodukte in dem Verfahren der Angioplastie verwendet wird, zum Zwecke der Verbreiterung behindert Ort (e) von Atheromen oder eines Thrombus in einem Blutgefß. Die verengten Gefäßlumen ist gezwungen durch den aufgeblasenen Ballon zu öffnen und die Blutversorgung wiederhergestellt würde, sequentiell an nachgeschaltete Ischämie Symptome, wie Angina pectoris, Myokardinfarkt und Beinschmerzen zu lindern. Dennoch hat sich der große Erfolg der Angioplastie von postoperativen Komplikationen, wie Ergebnisse von Kraft, die Gefäß Barotrauma (Ballon-Verletzung), nämlich Gefäßwandumbau und in vielen Fällen wieder Verengung der Gefäßlumen (Restenose) 1 verringert worden. Eine Reihe von Tiermodellen entwickelt, imitiert die Angioplastie zu helfen Forscher verstehen Mechanismen der Ballon-Verletzungen im Zusammenhang mit Gefäßwandumbau 2 zugrunde. Unter den für die Modellierung verwendete Tierspezies Ratte ist die gebräuchlichste. CKaninchen, Hunden und Schweinen ompared, die Vorteile von Ratten sind ihre geringen Kosten, ihre relative Einfachheit der Verwendung und die aktuelle Kenntnis der Ratte Physiologie. Obwohl Mäuse haben einen zusätzlichen Vorteil in einem breiten Bereich von genmanipulierten Stämme ist die Mäuse Gefäß zu klein, um einen Ballon-Katheter einzuführen. In den vergangenen drei Jahrzehnten haben die experimentellen Ratten konnten die Forscher zu einem besseren Verständnis der molekularen und zellulären Mechanismen zugrunde Neointimabildung und vaskuläre Remodeling 3-6 gewinnen. Jenseits der Ballonverletzung werden Gefäßumbau auch in den meisten wichtigen Gefäßerkrankungen wie Atherosklerose 7,8, Hypertension 9 und Aneurysma 10 beteiligt. Somit wird durch die Ballonverletzung Modell gewonnenen Erkenntnisse ist in der Regel positiv auf die allgemeine Gefäßwand Krankheit Studien. Das übergeordnete Ziel der Ratte Ballonverletzung Modell ist nicht nur, um Gefäßerkrankungen weiter zu verstehen, sondern auch, um die Wirksamkeit von neuen Wirkstoffen zur testenKrankheitsbekämpfung 11,12. Aktuelle klinische medikamentöse Behandlung eine Restenose von medikamentenbeschichteten Stents über das Gefäßlumen direkt nach Angioplastie platziert angewendet. In Tiermodellen eine effiziente noch wirtschaftlicher Weg für neue Agent Test ist eine gut ausgebaute lokale intraluminale Perfusion Methode. Kandidatenmittel, die durch diese Methode getestet wurden, gehören, niedermolekulare Medikamente 13,14, Zytokin oder Wachstumsfaktoren 15,16, Gen manipuliert Mitteln (cDNA-Klone, siRNA etc.) 17-20 und neue pharmazeutische Formulierungen 21,22. Bisher ist die Ratte Ballon-Verletzungsmodell eines der nützliche Modelle zur Untersuchung Gefäßerkrankungen / Erkrankungen. Es ist die grundlegende Schritt vom Labor zum Krankenbett, in der Regel als der erste Schritt, sich von in vitro, in vivo, aber es sollte nicht die letzte sein. Das Ergebnis der Rattenexperimente muss beraten werden, und ferner dadurch gekennzeichnet, vor der Übersetzung in die menschlicheklinische Anwendung, aufgrund der Differenz in Gefßbetten und Gefäßanatomie sowie die intrinsischen Spezies Unterschiede zwischen Mensch und Ratte 23-26. Dennoch ist es nach wie vor ein wichtiges Instrument in der translationalen medizinischen Forschung. Während diese Forschung verwendet werden, um durch das Fehlen von genetisch veränderten Ratten beschränkt ist, hat es nicht länger ein Problem gewesen, da neue genomische Ansätze wie Zinkfinger-Nucleasen 27. TALENS 28 und CRISPR-Cas 29 haben knockout Ratten leicht zugänglich.

<table><tbody><tr><td>Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French&amp;nbsp;</td><td>Edwards Lifesciences, Germany</td><td>&amp;nbsp;120602F</td><td></td></tr><tr><td>Deltaphase Operating Board - Includes 2 Pads &amp;amp; 2 Insulators</td><td>Braintree Scientific, Inc.</td><td>39OP</td><td></td></tr><tr><td>LED light source</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-563-501&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Hartmann Mosquito Forceps 4&amp;rdquo; curved</td><td>Apiary Medical, Inc. San Diego, CA</td><td>gS 22.1670</td><td></td></tr><tr><td>Crile Retractor 4&amp;rdquo; double ended</td><td>Apiary Medical, Inc.</td><td>gS 34.1934</td><td></td></tr><tr><td>Other surgical instruments</td><td>Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24 G</td><td>BD</td><td>381312</td><td></td></tr><tr><td>Ketamine HCl, 100 mg/ml, 10 ml</td><td>Ketaset- Patterson Vet</td><td>07-803-6637&amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Xylazine (AnaSed), 20 mg/ml, 20 ml</td><td>Ketaset- Patterson Vet</td><td>07-808-1947</td><td></td></tr><tr><td>Buprenex, 0.3 mg/1 ml (5 Ampules/Box)</td><td>Ketaset- Patterson Vet</td><td>07-850-2280</td><td></td></tr><tr><td>Nair Baby Oil Hair Removal Lotion - 9 oz</td><td>Amazon/Walmart/CVS</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Inflation Device</td><td>Demax Medical</td><td>DID30</td><td></td></tr><tr><td>D300 3-way Stopcock</td><td>B.Braun Medical Inc.</td><td>4599543</td><td></td></tr><tr><td>Artificial Tears Ointment&amp;nbsp;</td><td>Rugby Laboratories, Duluth, GA</td><td>N/A</td><td></td></tr></tbody></table>

vascular balloon injury and intraluminal administration in rat carotid artery

Die Halsschlagader Ballonverletzung Modell an Ratten hat sich seit mehr als zwei Jahrzehnten etabliert. Es bleibt ein wichtiges Verfahren, um die molekularen und zellulären Mechanismen in der glatten Gefäßmuskel Dedifferenzierung Neointimabildung und vaskuläre Remodelling beteiligt studieren. Männliche Sprague-Dawley-Ratten sind die am häufigsten verwendeten Tiere für dieses Modell. Weibliche Ratten sind nicht bevorzugt, da die weiblichen Hormone sind Schutzmaßnahmen gegen Gefässerkrankungen und damit die Einführung einer Variation in diesem Verfahren. Die linke Halsschlagader wird typischerweise mit der rechten Hals als Negativkontrolle dien verletzt. Linke Halsschlagschäden wird durch die aufgeblasenen Ballons, die das Endothel entblößt und dehnen s die Behälterwand. Nach Verletzung, können potentielle therapeutische Strategien, wie die Verwendung von pharmakologischen Verbindungen und entweder Gen oder shRNA Übertragungs ausgewertet werden. Typisch für Gen oder shRNA Übertragung wird der verletzte Teil der Gefäßlumen vor Ort für 30 Minuten mit v transduziertenIRAL Partikel entweder ein Protein oder shRNA Codierung für die Lieferung und Ausdruck in der verletzten Gefäßwand. Neointimale Verdickung darstellt proliferative vaskuläre glatte Muskelzellen Peaks üblicherweise bei 2 Wochen nach der Verletzung. Gefäße werden meist zu diesem Zeitpunkt für die zelluläre und molekulare Analyse von Zellsignalwegen sowie Gen- und Proteinexpression geerntet. Schiffen können auch zu früheren Zeitpunkten entnommen, um den Beginn der Expression und / oder Aktivierung eines spezifischen Proteins oder Pathway bestimmen, abhängig von den Versuchszielen bestimmt. Gefäße können mit histologischen Färbung, Immunhistochemie, Protein / mRNA-Assays und Aktivitätstests charakterisiert und bewertet werden. Das intakte rechte Arteria carotis vom gleichen Tier eine ideale interne Kontrolle. Verletzungsbedingte Veränderungen in der molekularen und zellulären Parameter durch Vergleichen der verletzten Arterie in den internen rechten Kontrollarterie ausgewertet werden. Ebenso können therapeutische Modalitäten, indem die verletzen bewertet werdend und behandelten Arterie zum Steuer verletzt nur Arterie.

Zwei Wochen nach der Verletzung sind Karotisarterien geerntet, geschnitten und zur morphologischen Analyse unterworfen. Arterien sind im Querschnitt und mit H &amp; E gefärbt (Figuren 1, 2B, C und 3). Rattenhalsschlagader Wand besteht aus vier Schichten von Elastica, das als rosa Linien erscheinen. Der Bereich zwischen der äußeren Laminatschicht, externe elastische Lamina (EEL) und der innersten Schicht ist die interne elastische Lamina (IEL) die Medien glatten Muskulatur (Abbildung 1).</stro...

Watch this Scientific Journal Video about Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery at JoVE.com

Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery

Dieses Protokoll verwendet einen Ballon-Katheter, eine intraluminale Verletzungen auf der Rattenhalsschlagader verursachen und künftig zu entlocken neointimalen Hyperplasie. Dies ist ein gut etabliertes Modell zur Untersuchung der Mechanismen des vaskulären Remodelling in Reaktion auf eine Verletzung. Es wird auch häufig verwendet, um die Gültigkeit der potenzielle therapeutische Ansätze zu bestimmen.

Gefäßballon Verletzung und intraluminale Verwaltung in Rattenhalsschlagader

The carotid artery balloon injury model in rats has been well established for over two decades. It remains an important method to study the molecular and ...

vascular-balloon-injury-intraluminal-administration-rat-carotid

Research

JoVE Journal

Medicine

16.3K Aufrufe.  State University of New York College of Nanoscale Science and Engineering (SUNY CNSE).  Dieses Protokoll verwendet einen Ballon-Katheter, eine intraluminale Verletzungen auf der Rattenhalsschlagader verursachen und künftig zu entlocken neointimalen Hyperplasie. Dies ist ein gut etabliertes Modell zur Untersuchung der Mechanismen des vaskulären Remodelling in Reaktion auf eine Verletzung. Es wird auch häufig verwendet, um die Gültigkeit der potenzielle therapeutische Ansätze zu bestimmen. 

Serie: Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery

Training a Sophisticated Microsurgical Technique: Interposition of External Jugular Vein Graft in the Common Carotid Artery in Rats

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in peripheral arterial bypass surgery as well as in arteriovenous fistulas.1-5 The experimental procedure of vein graft interposition in the common carotid artery by using the cuff-technique has been applied in several research projects to examine the aetiology of neointimal hyperplasia and therapeutic options to address it. 6-8 The cuff prevents vessel anastomotic remodeling and induces turbulence within the graft and thereby the development of neointimal hyperplasia.
Using the superior caval vein graft is an established small-animal model for venous arterialization experiment.9-11 This current protocol refers to an established jugular vein graft interposition technique first described by Zou et al., 9 as well as others.12-14 Nevertheless, these cited small animal protocols are complicated.
To simplify the procedure and to minimize the number of experimental animals needed, a detailed operation protocol by video training is presented. This video should help the novice surgeon to learn both the cuff-technique and the vein graft interposition. Hereby, the right external jugular vein was grafted in cuff-technique in the common carotid artery of 21 female Sprague Dawley rats categorized in three equal groups that were sacrificed on day 21, 42 and 84, respectively. Notably, no donor animals were needed, because auto-transplantations were performed. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice. In addition, the graft patency rate was 60 % for the first 10 operated animals and 82 % for the remaining 11 animals. The blood flow at the time of sacrifice was 8&plusmn;3 ml/min. In conclusion, this surgical protocol considerably simplifies, optimizes and standardizes this complicated procedure. It gives novice surgeons easy, step-by-step instruction, explaining possible pitfalls, thereby helping them to gain expertise fast and avoid useless sacrifice of experimental animals.

Neointimal hyperplasia is the primary cause of stenosis in arterialized veins. We propose a new protocol whereby the right external jugular vein is grafted using the cuff technique in the common carotid artery of Sprague Dawley rats. The survival rate was 100 % at the time point of sacrifice.

Trainieren eines Sophisticated mikrochirurgische Technik: Interposition der Vena jugularis externa Graft in der Arteria carotis communis bei Ratten

Neointimal hyperplasia is one the primary causes of stenosis in arterialized veins that are of great importance in arterial coronary bypass surgery, in ...

Forschung

Medizin

2-Vessel Occlusion/Hypotension: A Rat Model of Global Brain Ischemia

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ischemia produces damage to specific brain regions shown to be highly sensitive to ischemia 1. Hippocampal neurons have higher sensitivity to ischemic insults compared to other cell populations, and specifically, the CA1 region of the hippocampus is particularly vulnerable to ischemia/reperfusion 2.
The design of therapeutic interventions, or study of mechanisms involved in cerebral damage, requires a model that produces damage similar to the clinical condition and in a reproducible manner. Bilateral carotid vessel occlusion with hypotension (2VOH) is a model that produces reversible forebrain ischemia, emulating the cerebral events that can occur during cardiac arrest and resuscitation. We describe a model modified from Smith et al. (1984) 2, as first presented in its current form in Sanderson, et al. (2008) 3, which produces reproducible injury to selectively vulnerable brain regions 3-6. The reliability of this model is dictated by precise control of systemic blood pressure during applied hypotension, the duration of ischemia, close temperature control, a specific anesthesia regimen, and diligent post-operative care. An 8-minute ischemic insult produces cell death of CA1 hippocampal neurons that progresses over the course of 6 to 24 hr of reperfusion, while less vulnerable brain regions are spared. This progressive cell death is easily quantified after 7-14 days of reperfusion, as a near complete loss of CA1 neurons is evident at this time.
In addition to this brain injury model, we present a method for CA1 damage quantification using a simple, yet thorough, methodology. Importantly, quantification can be accomplished using a simple camera-mounted microscope, and a free ImageJ (NIH) software plugin, obviating the need for cost-prohibitive stereology software programs and a motorized microscopic stage for damage assessment.

Bilateral carotid occlusion coupled with systemic hypotension produces global brain ischemia in the rat, resulting in damage to the hippocampus with reproducible severity. Animal subjects are impaired with predictable patterns of brain damage, they recover expediently, and mortality rates are comparatively low.

2-Gefäßverschluss / Hypotonie: Eine Ratte Modell der globalen Hirnischämie

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ...

Vascular Gene Transfer from Metallic Stent Surfaces Using Adenoviral Vectors Tethered through Hydrolysable Cross-linkers

In-stent restenosis presents a major complication of stent-based revascularization procedures widely used to re-establish blood flow through critically narrowed segments of coronary and peripheral arteries. Endovascular stents capable of tunable release of genes with anti-restenotic activity may present an alternative strategy to presently used drug-eluting stents. In order to attain clinical translation, gene-eluting stents must exhibit predictable kinetics of stent-immobilized gene vector release and site-specific transduction of vasculature, while avoiding an excessive inflammatory response typically associated with the polymer coatings used for physical entrapment of the vector. This paper describes a detailed methodology for coatless tethering of adenoviral gene vectors to stents based on a reversible binding of the adenoviral particles to polyallylamine bisphosphonate (PABT)-modified stainless steel surface via hydrolysable cross-linkers (HC). A family of bifunctional (amine- and thiol-reactive) HC with an average t1/2 of the in-chain ester hydrolysis ranging between 5 and 50 days were used to link the vector with the stent. The vector immobilization procedure is typically carried out within 9 hr&#160;and consists of several steps: 1) incubation of the metal samples in an aqueous solution of PABT (4 hr); 2) deprotection of thiol groups installed in PABT with tris(2-carboxyethyl) phosphine (20 min); 3) expansion of thiol reactive capacity of the metal surface by reacting the samples with polyethyleneimine derivatized with pyridyldithio (PDT) groups (2 hr); 4) conversion of PDT groups to thiols with dithiothreitol (10 min); 5) modification of adenoviruses with HC (1 hr); 6) purification of modified adenoviral particles by size-exclusion column chromatography (15 min) and 7) immobilization of thiol-reactive adenoviral particles on the thiolated steel surface (1 hr). This technique has wide potential applicability beyond stents, by facilitating surface engineering of bioprosthetic devices to enhance their biocompatibility through the substrate-mediated gene delivery to the cells interfacing the implanted foreign material.

These studies report on reversible attachment of adenoviral gene vectors to coatless metal surfaces of stents and model mesh disks. Sustained release of transduction-competent viral particles contingent upon hydrolysis of cross-linkers used for vector immobilization results in a durable site-specific transgene expression in vascular cells and in stented arteries.

Gefäß Gentransfer von metallischen Stent Oberflächen mit Adenovirus-Vektoren durch Tethered Hydrolysierbare Vernetzer

In-stent restenosis presents a major complication of stent-based revascularization procedures widely used to re-establish blood flow through critically ...

A Rat Carotid Balloon Injury Model to Test Anti-vascular Remodeling Therapeutics

The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is also a valuable model system to test, and to evaluate therapeutics and drugs that negate maladaptive remodeling in the vessel. The injury, or barotrauma, in the vessel lumen caused by an inflated balloon via an inserted catheter induces subsequent neointimal growth, often leading to hyperplasia or thickening of the vessel wall that narrows, or obstructs the lumen. The method described here is sufficiently sensitive, and the results can be obtained in relatively short time (2 weeks after the surgery). The efficacy of the drug or therapeutic against the induced-remodeling can be evaluated either by the post-mortem pathological and histomorphological analysis, or by ultrasound sonography in live animals. In addition, this model system has also been used to determine the therapeutic window or the time course of the administered drug. These studies can leadto the development of a better administrative strategy and a better therapeutic outcome. The procedure described here provides a tool for translational studies that bring drug and therapeutic candidates from bench research to clinical applications.

The rat carotid balloon injury model described below allows researchers to evaluate drugs or therapeutics that negate injury-induced arterial hyperplasia. Detailed pre-surgical preparation, surgical procedure, and post-surgical cares of the animal are described.

Eine Ratte Karotis-Ballon-Verletzung Modell Anti-vaskuläre Remodeling Therapeutics zu Test

The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. Moreover, by rupture of the defective vascular wall, atherosclerosis induces occlusive thrombus formation, which represents the main cause of myocardial infarction or stroke and the most frequent cause of death. Despite the advances in the cardiovascular field, many questions remain unanswered, and additional basic research is essential to improve our understanding of the molecular mechanisms during atherosclerosis and its effects. Due to limited clinical studies, there is a need for representative animal models recreating atherosclerotic conditions such as neointima formation after stent implantation, balloon angioplasty, or endarterectomy. Since the mouse presents many advantages and is the most frequently used model for studying molecular processes, the current study proposes an invasive procedure of endothelial denudation, also known as the wire-injury model, which is representative of the human condition of neointima formation in arteries after revascularization procedures.

This study describes an invasive procedure for the induction of accelerated atherosclerosis in mice. In comparison to other methods using electric- or cryo-induced injury, mechanical-induced injury mimics the human condition of restenosis after revascularization therapies and is ideal for the study of the molecular mechanisms involved.

Induktion von beschleunigter Atherosklerose bei Mäusen: Das "Wire-Injury"-Modell

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Reproducible Arterial Denudation Injury by Infrarenal Abdominal Aortic Clamping in a Murine Model

Percutaneous vascular interventions uniformly result in arterial denudation injuries that subsequently lead to thrombosis and restenosis. These complications can be attributed to impairments in re-endothelialization within the wound margins. Yet, the cellular and molecular mechanisms of re-endothelialization remain to be defined. While several animal models to study re-endothelialization after arterial denudation are available, few are performed in the mouse because of surgical limitations. This undermines the opportunity to exploit transgenic mouse lines and investigate the contribution of specific genes to the process of re-endothelialization. Here, we present a step-by-step protocol for creating a highly reproducible murine model of arterial denudation injury in the infrarenal abdominal aorta using external vascular clamping. Immunocytochemical staining of injured aortas for fibrinogen and &#946;-catenin demonstrate the exposure of a pro-thrombotic surface and the border of intact endothelium, respectively. The method presented here has the advantages of speed, excellent overall survival rate, and relative technical ease, creating a uniquely practical tool for imposing arterial denudation injury in transgenic mouse models. Using this method, investigators may elucidate the mechanisms of re-endothelialization under normal or pathological conditions.

Understanding the cellular and molecular mechanisms of re-endothelialization following arterial denudation injury is of paramount importance in preventing thrombosis and restenosis of arteries. Here we describe a protocol for reproducible arterial denudation injury of the infrarenal abdominal aorta. The procedure was developed to investigate the underlying mechanisms that regulate endothelial regeneration using mouse models.

Reproduzierbare Arterielle Denudation Verletzung von Infra Abdominal Aortic Spannen in einem Mausmodell

Percutaneous vascular interventions uniformly result in arterial denudation injuries that subsequently lead to thrombosis and restenosis. These ...

Reproducible Motor Deficit Following Aortic Occlusion in a Rat Model Of Spinal Cord Ischemia

Spinal cord ischemia is a fatal complication following thoracoabdominal aortic aneurysm surgery. Researchers can investigate the strategies for preventing and treating this complication using experimental models of spinal cord ischemia. The model described here demonstrates varying degrees of paraplegia that relate to the length of occlusion following thoracic aortic occlusion in a rat spinal cord ischemia model.
A 2-Fr. balloon-tipped catheter was advanced through the femoral artery into the descending thoracic aorta until the catheter tip was placed at the left subclavian artery in anesthetized male Sprague-Dawley rats. Spinal cord ischemia was induced by inflating the catheter balloon. After a set period of occlusion (9, 10, or 11 min), the balloon was deflated. Neurologic assessment was performed using the motor deficit index at 24 h after surgery, and the spinal cord was harvested for histopathological examination.
Rats that underwent 9 min of aortic occlusion showed mild and reversible motor impairment in the hind limb. Rats subjected to 10 min of aortic occlusion presented with moderate but reversible motor impairment. Rats subjected to 11 min of aortic occlusion displayed complete and persistent paralysis. The motor neurons in the spinal cord sections were more preserved in rats subjected to shorter duration of aortic occlusion.
Researchers can achieve a reproducible hind limb motor deficit following thoracic aortic occlusion using this spinal cord ischemia model.

This study demonstrates the technique to make a minimally invasive and easily reproducible model of spinal cord ischemia in rats. Various degrees of hind limb motor deficit can be produced by controlling the aortic occlusion time.

Reproduzierbare motorische Defizit nach Aortengelenk in einem Rattenmodell der Rückenmark Ischämie

Spinal cord ischemia is a fatal complication following thoracoabdominal aortic aneurysm surgery. Researchers can investigate the strategies for preventing ...

A Rat Carotid Artery Pressure-Controlled Segmental Balloon Injury with Periadventitial Therapeutic Application

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the luminal surface area in arteries thereby reducing adequate blood flow to organs and distal tissues. Clinically, revascularization procedures such as balloon angioplasty with or without stent placement aim to restore blood flow. Although these procedures reestablish blood flow by reducing plaque burden, they damage the vessel wall, which initiates the arterial healing response. The prolonged healing response causes arterial restenosis, or re-narrowing, ultimately limiting the long-term success of these revascularization procedures. Therefore, preclinical animal models are integral for analyzing the pathophysiological mechanisms driving restenosis, and provide the opportunity to test novel therapeutic strategies. Murine models are cheaper and easier to operate on than large animal models. Balloon or wire injury are the two commonly accepted injury modalities used in murine models. Balloon injury models in particular mimic the clinical angioplasty procedure and cause adequate damage to the artery for the development of restenosis. Herein we describe the surgical details for performing and histologically analyzing the modified, pressure-controlled rat carotid artery balloon injury model. Additionally, this protocol highlights how local periadventitial application of therapeutics can be used to inhibit neointimal hyperplasia. Lastly, we present light sheet fluorescence microscopy as a novel approach for imaging and visualizing the arterial injury in three-dimensions.

The rat carotid artery balloon injury mimics the clinical angioplasty procedure performed to restore blood flow in atherosclerotic vessels. This model induces the arterial injury response by distending the arterial wall, and denuding the intimal layer of endothelial cells, ultimately causing remodeling and an intimal hyperplastic response.

Eine Ratte Carotis Arterie Druck-kontrollierte segmentale Ballonverletzung mit periadventitialen therapeutischen Anwendung

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the ...

Implantation of Human-Sized Coronary Stents into Rat Abdominal Aorta Using a Trans-Femoral Access

Percutaneous coronary intervention (PCI), combined with the deployment of a coronary stent, represents the gold standard in interventional treatment of coronary artery disease. In-stent restenosis (ISR) is determined by an excessive proliferation of neointimal tissue within the stent and limits the long-term success of stents. A variety of animal models have been used to elucidate pathophysiological processes underlying in-stent restenosis (ISR), with the porcine coronary and the rabbit iliac artery models being the most frequently used. Murine models provide the advantages of high throughput, ease of handling and housing, reproducibility, and a broad availability of molecular markers. The apolipoprotein E deficient (apoE-/- ) mouse model has been widely used to study cardiovascular diseases. However, stents must be miniaturized to be implanted into mice, involving important changes of their mechanical and (potentially) biological properties. The use of apoE-/- rats can overcome these shortcomings as apoE-/- rats allow for the evaluation of human-sized coronary stents while at the same time providing an atherogenic phenotype. This makes them an excellent and reliable model to investigate ISR after stent implantation. Here, we describe, in detail, the implantation of commercially available human coronary stents into the abdominal aorta of rats with an apoE-/- background using a trans-femoral access.

This protocol describes the implantation of human coronary stents into the abdominal aorta of rats with an apoE-/- background using a trans-femoral access. Compared with other animal models, murine models carry the advantages of high throughput, reproducibility, ease of handling and housing, and a broad availability of molecular markers.

Implantation von menschengroßen koronaren Stents in Ratte Abdominal Aorta mit einem transfemoralen Zugang

Percutaneous coronary intervention (PCI), combined with the deployment of a coronary stent, represents the gold standard in interventional treatment of ...

Nagetier-Venoplastik-Ballonmodell für Studien zur Behandlung tiefer Venen

Rodent Inferior Vena Cava Venoplasty Balloon Model

Balloon venoplasty is a commonly used clinical technique to treat deep vein stenosis and occlusion as a consequence of trauma, congenital anatomic abnormalities, acute deep vein thrombosis (DVT), or stenting. Chronic deep venous obstruction is histopathologically characterized by thrombosis, fibrosis, or both. Currently, no direct treatment is available to target these pathological processes. Therefore, a reliable in vivo animal model to test novel interventions is necessary. The rodent survival inferior vena cava (IVC) venoplasty balloon model (VBM) allows the study of balloon venoplasty in non-thrombotic and post-thrombotic conditions across multiple time points. The local and systemic effect of coated and uncoated venoplasty balloons can be quantified via tissue, thrombus, and blood assays such as real-time polymerase chain reaction (RT-PCR), western blot, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), zymography, vein wall and thrombus cellular analysis, whole blood and plasma assays, and histological analysis. The VBM is reproducible, replicates surgical human interventions, can identify local vein wall-thrombi protein changes, and allows multiple analyses from the same sample, decreasing the number of animals required per group.

Autor im Rampenlicht: Verwendung eines Venoplastik-Ballonmodells bei Nagetieren zur Simulation chirurgischer Eingriffe bei tiefen Venen

The protocol presents a survival rodent model to test venoplasty balloon (VB) interventions in non-thrombotic, thrombotic, and post-thrombotic deep veins.